Негізгі байланыс деп, автоматты басқару жүйесінің негізгі тізбегі бойындағы бөліктерінің арасындағы түзілетін байланысты айтады.
Қосымша байланыс деп, негізгі тізбекке не оның қайсыбір бөлігіне қосалқы түрде әсер берілу жолын түзетін автоматты басқару жүйесінің құрылымдық схемасының байланысын айтады.
Мысал ретінде 2.2-суретте басқару объектісінен (БО), басқарушы (БҚ), және салыстырушы (СҚ) құрылғысынан тұратын автоматты басқару жүйесінің қарапайым құрылымдық схемасы көрсетілген. Автоматты басқару жүйесінің кірісі және шығысы болады.
Кіріс деп, сырттан жүйеге не құрылғыға, оның жеке бөліктеріне тікелей әсер берілетін автоматты басқару жүйесінің әсер тізбегінің бөлігін айтады. 2.2-суретте әсер беру тізбегінің бір бөлігі жүйенің g(t) жоспарлау әсері берілетін кірісі де, екінші бөлігі ƒ(t) қоздыру әсері берілетін кірісі.
Шығыс деп, автоматты жүйеде не оның элементтерінде қызмет алгоритміне сәйкес қалыптасқан әсерді сырт жаққа беретін автоматты басқару жүйесінің әсер тізбегінің бөлігін айтады. 2.2-суретте X ав-томатты басқару жүйесінің шығысы.
Автоматты басқару жүйесінің әсер тізбегі деп ішкі және сыртқы әсерлер берілетін жеке жолдардың жиынтығын айтады. Құрылымдық схемада әсер тізбегінің жеке жолдары тұтас және бағыттауыш сызықтармен кескінделеді.
Автоматты басқару жүйесінің не оның қарастырылатын бөлігінің шартты түрде бөлінген, кірісінен шығысына қарай бағытталған әсер тізбегін жүйенің негізгі ә сер тізбегі деп атайды.
Негізгі әсер тізбегі автоматты жүйені немесе жүйе бөлігін қандай мақсат үшін пайдаланатынына қарай іріктелінеді.
Жалпы алғанда автоматты жүйенің басқарушы құрылғысы негізгі әсер тізбегіндегі фукнционалды құрылғысынан (ФҚ), қосымша байланыс құрылғысынан (ҚБҚ) және қосымша кері байланыс құрылғысынан (ҚКБҚ) тұрады. Басқарушы құрылғы өзінің шығыс тізбегінде тұрған атқарушы тетікке (АТ) әсерін тигізеді, ал ол өз кезегінде реттеуші орган (РО) арқылы басқарылатын объектіге (БО) әсер етеді. Басқарылатын шама өлшеуіш құрылғысымен (ӨҚ) өлшенеді.
Сонымен, жалпы жағдайда автоматты реттеу жүйесінің құрылымын атқарушы тетігінде қосымша байланыс тізбегі бар, 2.3-суретте келтірілгендей функционалды схема түрінде көрсетуге болады.
2.4. АВТОМАТТЫ БАСҚАРУ ЖҮЙЕСІН ЖІКТЕУ
Автоматты басқару жүйесін жіктеу жүйенің тағайындалуы мен конструкциясын сипаттайтын және басқа да принциптер мен белгілер бойынша жүргізіледі. Алдымен автоматты жүйенің басқару алгоритмі мен жұмыс істеу алгоритмін сипаттайтын, басқару теориясы үшін өте маңызды белгілер арқылы жіктеуді қарастырайық. Ол белгілер ретінде автоматты басқару жүйесінің жұмыс істеу сыйпатын, реттеу яғни әсер ету тізбегінің түрін және басқарушы әсерді алу әдісін жатқызуға болады.
Автоматты басқару жүйесін басқару әдісі және қызмет белгісі бойынша жіктеуге болады (2.4-сурет). Басқару әдісіне қарай жүйелер: кәдімгі — өздігінен бапталмайтын және адаптивті — өздігінен бапталатын болып үлкен екі класқа жіктеледі. Кәдімгі жүйелер қарапайым категориясына жатады да, басқару процесінде өз құрылымын өзгертпейді. Олар — ажыратылған немесе тұйықталмаған, тұйықталған және аралас басқару жүйелері болып қосалқы үш класқа ажыратылады. Ал тұйықталмаған АБЖ автоматты нық басқару жүйесіне (АНБЖ) және қобалжыту бойынша басқару жүйесіне бөлінеді.
Ажыратылған жүйелерде басқарылатын шама бақыланбайды, яғни басқарушы құрылғының кірісіне тек сыртқы әсер ғана беріледі. Өз кезегінде ажыратылған жүйелерді тек берілген әсердің өзгеруіне сәйкес басқаруды қамтамасыз ететін жүйелер (2.5 а-сурет) және қобалжыту әсері өзгергенде басқаратын жүйелер (2.5 б-сурет) деп екі класқа бөлуге болады.
 |
2.5-сурет. Ажыратылған (а,б), тұйықталған (в) және аралас (г) жүйелердің функционалдық схемалары
Ажыратылған жүйенің бірінші түрінің басқару алгоритмін мына түрде көрсетуге болады:
(2.2)
операторы 
тапсырыстық әсер мен 
басқарушы әсер арасындағы пропорционалдықты қамтамасыз етеді, ал бұл жағдайда жүйе программалық басқаруды іске асырады.
Қобалжу бойынша басқару жүйелерінде басқарушы әсер қобалжыту және тапсырыстық әсерлеріне тәуелді:
(2.3)
Көп жағдайда операторы бір-біріне тәуелсіз екі құрамаға бөлінуі мүмкін:
(2.4)
Іс жүзінде 
операторы сигналын жәй пропорционал түрлендіруге сәйкес келетін болса, 
Қ операторы күрделі болып келуі мүмкін, мысалы 
қ 
мен 
сигналдарының арасындағы бейсызықтық қатынасты құруы мүмкін.
Көптеген жағдайда қобалжу бойынша басқаратын ажыратылған жүйелер басқарылатын шаманы тұрақтандыру қызметін орындайды. Бұл жүйенің артықшылығы — жылдам әрекеттілігі: олар қобалжыту әсерін объектінің шығысына жеткізбей теңелтеді.
Бұған мысал ретінде бөлме ішін жылыту жүйесін алуға болады. Бөлмедегі жылытқыштарға берілетін ыстық судың шығыны даладағы ауаның температурасына байланысты болады. Мұнда ыстық судың шығыны 
басқарушы әсер ретінде болса, даладағы ауаның температурасы сыртқы қызу әсері болып табылады.
Ауытқу принципі бойынша жұмыс істейтін автоматты басқарудың тұйықталған жүйесін автоматты реттеу жүйесі (АРЖ) деп те атайды. Олардың ерекшелігіне сигнал өтуінің тұйық контурының, яғни СЭ салыстыру элементінің кірісіне 
реттелетін шама мәні туралы мәлімет берілетін кері каналдың болуы жатады.
Тұйықталған автоматты жүйеде басқарушы құрылғының кірісіне ішкі және сыртқы әсерлер бірдей беріледі, яғни бұл жүйеде басқарылатын шама әр уақытта бақылауда тұрады. Бұл жүйелердің функционалдық құрылымы 2.5,в-суретте келтірілген.
Тұйықталған жүйеде басқарушы әсер басқарылатын шаманың қажетті және нақты мәндері арасындағы айырымымен анықталады:
(2.5)
мұндағы 
— қателік сигналы немесе айырымдық сигнал деп аталынады. Тұйықталған жүйелерді көбінесе ауытқу бойынша басқару жүйесі деп атайды.
Төменде негізінен тұйықталған жүйелерге көп көңіл бөлетін бо-ламыз.
Автоматты реттеу жүйесі реттелетін шаманы тұрақтандыру (тұрақтандыратын АРЖ), реттелетін шаманы белгілі (программалы АРЖ), не белгісіз (қадағалаушы АРЖ) программалар бойынша өзгерту секілді үш мәселені шешуге арналған. Тұрақтандырушы АРЖ-да реттелетін шаманың берілген мәні де тұрақты болады.
Тұрақтандырушы автоматты жүйе деп, қызмет істеу алгоритмі басқарылатын шаманы берілген (тағайындалған ) мәнінде ұстап тұруға бағытталған жүйені айтады. Өндірістік автоматикада тұрақтандырушы жүйелер кеңінен тараған. Олар көбінесе технологиялық объектілердің күйін сипаттайтын әртүрлі физикалық шамаларды тұрақтандыру үшін қолданылады. Тұрақтандырушы жүйе мысалы ретінде генератор жұмысының режимін басқару жүйесін қарастыруға болады (2.6-сурет).
 |
2.6-сурет. Генератор жұмыс режимін автоматты басқару жүйесі
Суреттегі 
күшейткіштің кірісіне
(2.6)
кернеуі беріліп тұр, мұндағы 
— тапсырыстық кіріс сигнал, 
— бөлгіштен алынатын генератор кернеуінің бір бөлігі. Күшейткіш шығысына қосылған генератордың қоздыру орамына
Қ 
(2.7)
кернеуі беріліп тұр. Егер кейбір жағдайлармен 
жүктеме өзгерер болса, онда оған сәйкес генератор кернеуі 
бірге өзгереді. Ол азайды делік, онда кернеуі де азайып 
көбейеді, яғни қ кернеуі де көбейіп генератор кернеуін берілген мәніне дейін көтереді. Егер генератор шығысындағы кернеуі өскен болса, күшейткіш кірісіндегі кернеуі азайып қоздыру орамындағы қ кернеуі де азаяды. Ал бұл генератор шығысындағы кернеуді берілген мәніне жеткенше автоматты түрде азайтады.