Часть 1. ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ

Краткий конспект лекций

По дисциплине

«История развития отрасли»

(История автоматики и кибернетики)

Для студентов, обучающихся по направлению

«Управление в технических системах»

Профиль «Автоматизация управления в технических системах

(технологических процессов и производств)»

Краткий конспект лекций

По дисциплине «История развития отрасли»

(История автоматики и кибернетики)

Содержание

Часть 1. Введение в специальность «Автоматизация технологических

процессов и производств»………...……………………………………………………2

Часть 2. Хронология научно-технического прогресса человечества

с древнейших времён до наших дней………………………………………………... 16

Часть 1. ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ

(направление: «Управление в технических системах»,

профиль «Автоматизация управления в технических системах»)

 

Введение. Основные понятия и определения.

Понятие о механизациии автоматизации производства.

Значение механизации и автоматизации.

Любой технологический процесс представляет собой организованную совокупность операций, которые условно можно разбить на 2 группы:

- рабочие операции,

- операции по управлению технологическим процессом.

Рабочие операции – это действия, необходимые для осуществления данного процесса с целью получения нужной продукции. Эти операции разрабатывают и изучают специалисты-технологи. Специалисты по автоматизации технологических процессов и производств занимаются операциями по управлению технологическими процессами. Что же такое управление?

Управлением называется воздействие на какой-либо объект, направленное на достижение определенной цели.

Цели управления могут быть весьма разнообразными, и зависят от объекта управления. При управлении технологическими процессами на промышленных предприятиях целью управления очень часто является поддержание параметров данного технологического процесса на определённых значениях, то есть обеспечение заданной технологии.

Все современные системы управления технологическими процессами по степени участия человека в процессе управления можно разделить на 3 класса:

1. Системы ручного управления, когда все операции по управлению технологическим процессом осуществляются человеком.

2. Автоматизированные системы управления. В таких системах часть операций управления осуществляется человеком, а часть - с помощью технических устройств.

3. Автоматические системы управления (или системы автоматического управления, сокращённо САУ). В них все операции управления выполняются техническими устройствами.

Автоматическая система. Устройство, агрегат, машина, и вообще любая техническая система, называется автоматической системой, если она выполняет свои основные функции без непосредственного участия человека.

Автоматизация. Внедрение автоматических систем в тот или иной производственный процесс называется автоматизацией. Автоматизации любого технологического процесса всегда предшествует его механизация.

Механизация. Механизацией называется внедрение в производственный процесс таких механизмов и машин, которые облегчают только физический труд человека (например, экскаватор вместо лопаты, лифт вместо лестницы, подъёмный кран, транспортёр, транспортные средства и т.п.).

В механизированном производстве человек продолжает принимать непосредственное участие (вынужден оставаться в производственной зоне), хотя его физический труд облегчен и сводится к нажатию кнопок, педалей, повороту рычагов. В механизированном производстве человек управляет работой механизмов и машин.

Автоматизация – это более высокая ступень машинного производства, когда человек освобождается не только от тяжёлой физической работы, но и функции управления работой механизмов и машин, кон роля за результатами производства также передаются техническим средствам – автоматическим системам управления. В автоматизированном производстве человек не должен теперь постоянно находиться в производственной зоне, которая не всегда благоприятна для здоровья и даже для жизни людей, т.к. за человеком остаются эксплуатационные функции (наладка, настройка и общее наблюдение за работой автоматических систем) и творческие задачи (создание новых, более совершенных автоматических систем).

Значение автоматизации определяется по трём направлениям:

1. Автоматизация, как и механизация, облегчает физический труд человека, повышает производительность труда, позволяет улучшить качество выпускаемой продукции. Но автоматизация идёт дальше – она фактически расширяет физиологические возможности человека, так как делает возможными такие производства, которые без неё вообще были бы немыслимы. Это, например, химические производства, вредные для здоровья людей, но производящие полезную продукцию, работа на атомных электростанциях, освоение космоса, освоение мирового океана и т.п.

2. Автоматизация облегчает не только физический, но и умственный труд человека, т.к. перекладывает на технические средства выполнение не только объёмных утомительных вычислительных операций, но и логических операций, операций по принятию решений, в том числе и управленческих. Современные автоматизированные системы облегчают поиск и хранение информации, оформление документов самого разного характера, документооборот.

3. Автоматизация имеет и огромное социальное значение. Так как автоматизация коренным образом меняет характер труда человека (переводит его из области физического в область интеллектуального), то это требует от человека получения соответствующего образования, непрерывного повышения своей квалификации, чтобы не отставать от технического прогресса. Значит, автоматизация побуждает человека совершенствоваться, т.е. она улучшает как самого человека, так и человеческое общество в целом.

 

Автоматика и кибернетика. Основные этапы развития.

 

С появлением и развитием автоматических систем, возникла новая отрасль науки – автоматика.

Автоматика – это прикладная научная дисциплина, изучающая принципы построения и методы расчёта автоматических систем, в том числе и автоматических систем управления различными технологическими процессами. Это сравнительно молодая наука. Она сформировалась окончательно в 40-е годы XX века, хотя зародилась в глубокой древности и прошла в своём развитии 5 этапов:

Первый этап начинается примерно в 1-ом веке до н.э. в Древней Греции. Выдающийся учёный античности Герон Александрийский не только сам создавал в это время различные автоматы, но и описал все известные ему достижения механики прошлых лет в нескольких книгах. Самыми известными автоматами Герона являются автомат для продажи святой воды, автомат для открывания дверей храма и др. Но все создаваемые в тот период времени автоматы предназначались в основном для религиозных и развлекательных целей и никакого производственного значения не имели, т.к. самого машинного производства в современном его понимании ещё не существовало. Производство было кустарным, ремесленным.

Второй этап в развитии автоматики начинается примерно в середине XVIII века. Человек в это период времени овладел энергией пара и создал для облегчения физического труда первый тепловой двигатель, работающий на энергии пара - паровую машину. На базе паровых машин во второй половине XVIII века начинает развиваться фабрично-машинное производство, и появляются автоматы промышленного назначения. Так, например, русский теплотехник Иван Иванович Ползунов для регулирования уровня воды в котле своей паровой машины сконструировал первый автоматический регулятор, в котором использовал принцип регулирования, являющийся до настоящего времени основополагающим при создании автоматических систем в самых различных областях человеческой деятельности (принцип регулирования по отклонению). Затем появился регулятор числа оборотов выходного вала паровой машины, впоследствии получивший название «Регулятор Уатта» по имени своего изобретателя англичанина Джеймса Уатта, регулятор давления пара в котле паровой машины и другие автоматические устройства для производственных целей. Недостатком данного периода развития автоматики было то, что паровой двигатель, облегчавший тяжёлый физический труд человека, был очень громоздким, взрывоопасным, да и саму энергию пара невозможно было передавать на расстояние, т.е. человек всё ещё вынужден был присутствовать в неблагоприятной производственной зоне.

Третий этап в развитии автоматики начинается во второй половине XIX века в связи с открытием электричества. Постепенно человек овладел новым видом энергии – энергией электрической, создал электродвигатель, более компактный и удобный в работе, научился передавать электрическую энергию на расстояние. Всё это способствовало гигантскому техническому прорыву человечества, технической революции XIX века в самых различных областях. Но в это время всё ещё нет теории создания новых автоматических систем, и поэтому попытки многих изобретений заканчиваются неудачами.

Четвёртый период в развитии автоматики начинается с появления в конце XIX века первой теоретической работы по автоматике, которую написал выдающий русский математик И. А. Вышнеградский. Его книга называлась «Об общей теории регуляторов». В ней были изложены методы расчёта автоматических регуляторов, гарантирующие их долговременную устойчивую работу. Эта книга фактически заложила основы современной базовой науки в области создания автоматических систем управления, которая называется «Теория автоматического управления» (сокращённо ТАУ). Очень большой вклад в развитии теории новой науки автоматики сыграли выдающиеся русские учёные-математики А. М. Ляпунов, П. Л. Чебышев, Н. Е. Жуковский и многие другие. Но в этом период времени автоматика не сформировалась в единую новую науку. По-прежнему параллельно развиваются два направления:

* первое – теория автоматического управления (ТАУ) и этим занимались, в основном, математики;

* второе – создание автоматических технических средств, чем занимались инженеры-механики.

Пятый этап в развитии автоматики начинается в 40-е годы XX века, когда происходит наконец слияние науки и практики создания автоматических систем в новую науку автоматику, занимающуюся разработкой систем автоматического управления техническими объектами на производстве.

В этот период времени начинают открываться вузы по подготовке специалистов по автоматике, выпускается большое количество учебников и научной литературы, автоматические системы внедряются в самые различные производственные процессы.

Одновременно в начале 40-х годов XX века в СССР, Англии и США начинаются работы по созданию первых электронно-вычислительных машин (ЭВМ).

В 1948 году американский ученый-математик Норберт Винер, который занимался разработкой систем математического обеспечения для первых ЭВМ, опубликовал книгу под названием «Кибернетика или управление и связь в живых организмах и машинах», а несколькими годами позже – книгу «Кибернетика и общество». В этих книгах он впервые обратил внимание на общность законов и принципов управления в различных по физической природе объектах. Слово «Кибернетика» в переводе с греческого означает «Искусство управления», и происходит оно от греческого слова «кибернетес» - рулевой, управляющий кораблём. Этот же термин в работах греческого мыслителя Платона употреблялся и в смысле управления государством. Своими книгами Норберт Винер фактически провозгласил появление новой науки кибернетики, как науки об общих законах управления объектами разной физической природы: техническими, биологическими и социальными.

Постепенно с развитием электроники, первые ЭВМ, пройдя несколько поколений развития, превратились в современные компактные компьютеры, которые к концу XX века стали основным техническим средством управления в самых различных областях человеческой деятельности. Появились компьютерные сети, сеть ИНТЕРНЕТ, которые облегчили построения сложных систем автоматического управления с разветвлённой иерархической структурой. Всё это подтвердило гениальное предвидение Н. Винера об общности принципов управления в системах разной физической природы. Поэтому можно считать, что с конца XX века наука автоматика, возникшая как наука создания автоматических систем управления техническими объектами, вступила в новый шестой этап своего развития, как часть науки кибернетики, как один из её разделов, получивший название техническая кибернетика. Кроме неё в состав кибернетики входят также биологическая кибернетика, изучающая законы управления в живых организмах (это и медицинская кибернетика, и бионика), и социальная кибернетика, занимающаяся изучением законов управления в человеческом обществе, в социуме (это и экономическая кибернетика, например, управление финансовыми потоками, и управление персоналом – менеджмент).

Без автоматизации, автоматики и кибернетики невозможен в настоящее время технический прогресс человеческого общества (наглядным примером является современная Япония и другие высокоразвитые страны).

Итак, подведём итог. Кибернетика это наука об общих законах управления объектами различной физической природы, а именно: техническими объектами, биологическими объектами социальными объектами (человеческим обществом). Управлением, в кибернетическом смысле этого слова, называется воздействие на какой-либо объект, направленное на достижение определенной цели. Цели управления могут быть весьма разнообразными и зависят от объекта управления. Например: поддержание температуры в печи на постоянном заданном значении; изготовления детали заданной конфигурации и определёнными размерами; получение продукции с минимальной себестоимостью и т.п. Очень часто целью управления является поддержание параметров какого-либо объекта на постоянных значениях, заданных технологическим регламентом того процесса, который протекает в данном объекте, или изменение параметров этого процесса по какому-либо закону. Такая цель управления называется регулированием, а системы автоматического управления, которые решают задачи регулирования, называются системами автоматического регулирования (САР) или автоматическими системами регулирования (АСР). Т.о. системы автоматического регулирования – это одна из разновидностей систем автоматического управления (САУ), которые могут решать и другие, более сложные задачи управления.

 

Основные понятия и определения

теории автоматического управления (ТАУ)

Любой технологический процесс, в котором требуется некоторые параметры регулировать, называется - объектом регулирования (ОР) или, более обобщённо, объектом управления (ОУ). Изображаются объекты управления так:

ОУ

 

 

Параметр (или параметры, если их несколько), который нужно регулировать в данном объекте называется регулируемым параметром или выходной величиной и обозначается Хвых.

 

ОУ

Хвых

 

В реальных производственных условиях на объект управления практически постоянно действуют какие-либо факторы, которые нарушают режим работы данного объекта, то есть вызывают отклонения регулируемого параметра (или нескольких параметров) от заданного значения (значений). Такие нежелательные факторы называются возмущениями. Их обозначают Хвоз (Хвоз_1, Хвоз_2, Хвоз₃). Мы будем рассматривать простейший объект управления с одной регулируемой величиной, но и на неё может действовать несколько возмущений.

Пунктирные линии - каналы влияния возмущений на выходную (регулируемую) величину называются каналами возмущения.

 

Возмущения бывают внешние (они приходят в объект с потоками вещества или энергии) и внутренние (они появляются в самом объекта в процессе его эксплуатации). И те, и другие можно подразделить на основные (т.е. возмущения, наиболее сильно влияющие на выходную величину) и второстепенные (те, которые либо слабо влияют на Хвых, либо которые можно заранее стабилизировать). При создании систему автоматического управления объектом необходимо выявить все основные возмущения.

Т.к. на объект действуют возмущения, которые вызывают отклонения регулируемого параметра Xвых от его заданного значения Xзад, то возникает необходимость из числа входных параметров объекта выбрать такой параметр, воздействуя на который можно скомпенсировать отклонение Хвых, вызванное возмущением (или возмущениями), то есть вернуть Хвых в заданный режим. Такой параметр называют регулирующим воздействием и обозначают Хрег. Обычно в качестве регулирующих воздействий выбирают расходы входных материальных или энергетических потоков, подаваемых, согласно технологии, в данный объект управления, т.к. именно расходы проще всего изменять технически.

Хвых Хрег ОУ

^Хвоз

 

Если это воздействие осуществляется вручную - то регулирование называется ручным. Если воздействие осуществляется с помощью технических устройств, то оно будет называться автоматическим. Само же техническое устройство, осуществляющее регулирование называется регулирующим устройством или автоматическим регулятором (АР).

 

Хвоз_i

Хвых Хзад АР Хрег ОУ

 

Вместе возмущающие воздействия и регулирующее воздействие называются входными величинами объекта и могут иметь общее обозначение Хвх_i.

Система регулирования – это объект регулирования в совокупности с автоматическим регулятором и другими функциональными элементами (датчиком для измерения выходной величины, задатчиком для введения в систему её заданного значения Хзад, элементом сравнения для определения величины отклонения текущего значения Хвых от заданного Хзад, исполнительным устройством дляоказания непосредственного воздействия на объект и др.). На рисунке выше показаны только основные функциональные элементы любой системы управления: объект и регулятор.

 

Принципы управления

Существует 3 принципа управления (а значит и регулирования, как одной из частных задач управления):

Принцип управления по возмущению (принцип Понселе).

Принцип управления по отклонению (принцип Ползунова).

Комбинированный принцип.

В первой части лабораторной работы рассмотрим теорию принципа управления по возмущению и применение этого принципа к задаче автоматического регулирования уровня жидкости в напорном баке.

 

 

1. Принцип управления по возмущению

ОУ СУ Хрег Хвых Хвоз

 

Рисунок 1 – Структурная схема автоматической системы регулирования, работающей по принципу возмущения (ОУ – объект управления, СУ – система управления, Х_вых – регулируемая или выходная величина объекта управления, Х_воз – возмущающее воздействие, Х_рег – регулирующее воздействие; цель управления – поддержание выходного параметра объекта Х_вых на постоянном заданном значении Х_зад, т.е. поддержание режима Х_вых= Х_зад).

 

Рассмотрим схему АСР по возмущению, изображённую на рисунке 1. Известно, что основной причиной, вызывающей отклонение регулируемого параметра (Х_вых) от заданного значения, является действие возмущения Х_воз.

Очевидно, что чем большее возмущение подействует на объект, тем большее отклонение Х_вых от Х_зад оно вызовет, но тогда потребуется и большее регулирующее воздействие Х_рег для того, чтобы скомпенсировать появившееся отклонение, т.е. чтобы вернуть Х_вых к заданному значению Х_зад.

Суть принципа регулирования по возмущению и состоит в том, чтобы оказывать регулирующие воздействия на объект, в зависимости от величины действующего возмущения. Таким образом, такая система регулирования формирует регулирующее воздействие как функцию возмущения, т.е.

 

Х_рег =f( Х_воз). (1)

Система управления должна постоянно контролировать возмущающее воздействие (т.е. постоянно его измерять) и, если возмущение начинает изменяться в ту или иную сторону, то система управления должна оказывать такое регулирующее воздействие на объект, что удержать заданный режим Х_вых= Х_зад.

Основным достоинством такого принципа регулирования (управления) является так называемая инвариантность, т.е. возможность обеспечить независимость выходной величины Х_вых от возмущения Х_воз. Инвариантность означает, что отклонения Х_вых от заданного значения Х_зад происходить не будет даже при действии возмущения. Математически инвариантность можно выразить так:

Х_вых =0, при условии, что Х_воз 0. (2)

 

Очевидно, что добиться инвариантности можно, если система управления будет оказывать регулирующее воздействие на объект всегда равное по величине, но противоположное по знаку тому воздействию, которое оказывает возмущение. Причем, если оба воздействия и по каналу возмущения, и по каналу регулирования придут на выходную величину одновременно, то её отклонения и не произойдёт, т.к.:

 

+ Х_вых (вызываемое возмущением)- Х_вых (вызываемое регулирующим воздействием)=0; (3)

 

или

 

- Х_вых (вызываемое возмущением)+ Х_вых (вызываемое регулирующим воздействием)=0; (4)

 

Свойство инвариантности по отношению к возмущению очень привлекательное на первый взгляд достоинство систем управления и регулирования, работающих по принципу возмущения. Именно из условия обеспечения инвариантности и рассчитывают такие системы. Но, как будет рассмотрено в данной лабораторной работе, если теоретический расчёт АСР по возмущению из условия обеспечения инвариантности возможен, то на практическую реализацию таких систем накладывается очень много ограничений. Некоторые из них следующие:

1. Обычно возмущений много (а не одно, как показано на рисунке 1). Значит, на каждое возмущение нужно ставить и рассчитывать подобную систему управления. Это сделает всю систему управления в целом более сложной и дорогой.

2. Не все возмущения можно выявить заранее на стадии проектирования системы управления объектом. Некоторые возмущения начинают проявляться только в процессе эксплуатации объекта, а т.к. на них не установлена система управления, которая компенсировала бы их влияние на объект, то такие возмущения вызовут отклонения Х_вых от Х_зад.

3. Чтобы система сохраняла инвариантность, все её параметры должны быть стабильными во времени, т.е. строго соответствовать расчётным значениям, полученным на стадии проектирования, чего на практике не может быть по причине естественного старения, износа элементов системы управления из-за таких явлений как трение, коррозия и прочих факторов.

Из-за указанных недостатков АСР, работающие по принципу возмущения, применяются редко, а входят в состав более сложных систем управления, работающих по комбинированному принципу.

2. Принцип управления по отклонению

Принцип управления (а, следовательно, и регулирования) по отклонению был предложен и впервые технически реализован русских механиком-теплотехником И. И. Ползуновым в XVIII веке для регулирования уровня воды в котле сконструированной им паровой машины.

Хвозм

Рассмотрим структурную схему АСР, работающей по принципу отклонения.

СУ

ОУ

Хрег

Хвых

 

 

 

Хвых

Хрег

Хзад

Рисунок 2

Рисунок 2 – Структурная схема автоматической системы регулирования, работающей по принципу отклонения (ОУ – объект управления, СУ – система управления, Х_вых – регулируемая или выходная величина объекта управления, Х_воз – возмущающее воздействие, Х_рег – регулирующее воздействие; цель управления – поддержание выходного параметра объекта Х_вых на постоянном заданном значении Х_зад, т.е. поддержание режима Х_вых= Х_зад).

 

Согласно этому принципу, система регулирования должна следить не за возмущением (как в АСР по возмущения), а за самой регулируемой (т.е. выходной) величиной объекта управления (Х_вых), должна постоянно сравнивать её с заданным значением (Х_зад), вычисляя отклонение по формуле

 

Х_вых = Х_вых - Х_зад (1)

 

и, если появится отклонение выходной величины от заданной не равное нулю, то оказывать регулирующее воздействие на объект в зависимости от величины и знака появившегося отклонения. Таким образом, в АСР, работающих по принципу отклонения, регулирующее воздействие формируется как функция появившегося отклонения Хвых от Хзад, т.е.

Х_рег = f( Х_вых) (2)

 

Отсюда и происходит название этого принципа регулирования и управления.

 

Рассмотрим математическое описание алгоритма работы АСР по отклонению:

Случай 1:

^{Хвых 0, это значит, что под действием возмущения выходная величина стала больше заданного значения (Хвых Хзад) и изменение регулирующего воздействия Хрег со стороны системы регулирования в этом случае должно уменьшать выходную величину, чтобы снова вернуть её к заданному значению, т.е. добиться цели поддержания режима Хвых=Хзад.}

Случай 2:

^{Хвых 0, это значит, что под действием возмущения выходная величина стала меньше заданного значения (Хвых Хзад) и изменение регулирующее воздействие Хрег со стороны системы регулирования в этом случае должно увеличивать выходную величину, чтобы снова вернуть её к заданному значению, т.е. добиться цели поддержания режима Хвых=Хзад.}

Случай 3:

^{Хвых=0, это значит, что отклонения выходной величины нет, т.е. Хвых=Хзад и изменения регулирующего воздействия в этом случае не требуется, т.е. Хрег=0.}

Преимущества такого принципа регулирования (управления) состоят в следующем:

1. Такой системе не важно, сколько возмущений действует на объект управления, все ли возмущения мы знаем заранее (или возможны возмущения, которые проявятся в процессе работы объекта управления), какое возмущение подействовало на объект в данный момент времени и начинает вызывать отклонение выходного параметра от заданного значения, поскольку сам факт появления отклонения уже достаточен для того, чтобы система регулирования заработала и начала устранять появившееся отклонение.

2. Такая система не так критично относится к стабильности параметров во времени (как система регулирования по возмущению). Любая нестабильность параметров приведёт к нарушению заданного статического режима Хвых=Хзад, т.е. к появлению отклонения Хвых 0, которое АСР по отклонения начнёт ликвидировать (не разбираясь в причинах появившегося отклонения).

Недостаток такого принципа регулирования (управления) состоит в том, что здесь даже теоретически невозможно обеспечить инвариантность выходной величины по отношению к возмущению, так как в АСР по отклонению отклонение сначала должно появиться, а затем уже система его будет убирать.

Значит, рассчитывать такие системы надо так:

а) чтобы они обладали высокой чувствительностью, т.е. не допускали больших отклонений Хвых от Хзад, а чувствовали и начинали реагировать уже на небольшие отклонения (которые ещё не вызывают серьёзных нарушений технологического режима объекта управления);

б) чтобы они обладали высоким быстродействием, т.е. ликвидировали эти отклонения как можно быстрее (т.е. как можно быстрее возвращали бы объект управления в заданный технологический режим).

3. Комбинированный принцип

В системах, работающих по комбинированному принципу на одно самое сильное возмущение (иногда на два) ставится система управления, работающих по принцип возмущения, что позволяет практически исключить влияние этого возмущения на объект, а негативное влияние всех остальных возмущений (и заранее известных, и неизвестных) ликвидируется системой, работающей по принципу отклонения.

Функциональные элементы систем автоматического управления

Функциональными элементами называются такие технические устройства, которые нужны для реализации системы автоматического управления и каждый из которых выполняет свою определённую функцию в системе. Рассмотрим основные функциональные элементы на примере самого распространённого класса автоматических систем, работающих по принципу отклонения. Изобразим так называемую функциональную блок-схему такой системы и проведём ей декомпозицию на функциональные элементы.

Рисунок 3 - Функциональна блок-схема системы автоматического управления, работающей по принципу отклонения.

При регулировании по принципу отклонения система автоматического управления (САУ) осуществляет три стадии процесса управления:

1. Первая стадия – это получение информации о состоянии объекта управления (ОУ) путём измерения регулируемого параметра х_вых.

2. Вторая стадия – это анализ полученной информации и принятие решений о том, как необходимо воздействовать на объект управления.

3. Третья стадия – это осуществление принятых решений, т.е. непосредственное воздействие на объект.

 

На рисунке 1 обозначены:

Д - датчик (чувствительный элемент + преобразователь + усилитель). Это элемент предназначен для непрерывного измерения регулируемого параметра х_вых и передачи измеренного значения автоматическому регулятору (он, фактически, заменяет такие органы чувств человека, как глаза, и в автоматической системе управления отвечает за первую стадию процесса управления).

ЗЭ - задатчик (или задающий элемент). Он позволяет ввести в САУ заданное значение регулируемого параметра (он заменяет человеческую память).

ЭС - элемент сравнения. Он сравнивает текущее значение регулируемого параметра с заданным значением и определяет отклонение х_e = х_вых - х_зад, т.е. заменяет мозг человека.

АР - автоматический регулятор. Он анализирует величину отклонения х_e и вырабатывает соответствующее регулирующее воздействие на объект управления, т.е. заменяет мыслительные способности человека.

Вместе ЗЭ+ЭС+АР=УУ называются ещё управляющим устройством. Оно отвечает за вторую стадию процесса управления.

ИМ - исполнительный механизм. Он преобразует управляющий сигнал от автоматического регулятора (АР) в какой- либо вид энергии, с помощью которой будет открывать или закрывать регулирующий орган (РО) вместо руки человека.

РО - регулирующий орган. Он путём изменения проходного сечения трубопровода оказывает влияние на входной поток вещества или энергии так, чтобы отрегулировать х_вых, т.е. чтобы вернуть регулируемый параметр к заданному значению, от которого он отклонился под действием возмущения.

Вместе ИМ+РО=ИУ называются ещё исполнительным устройст