Регулирует автомат

В сходных условиях работает и автоматический регулятор температуры (рис. 11). Только температура оценивается уже не человеком, а специальным термометром, например термопарой или биметаллической пластинкой, которая при повышении температуры сгибается, а при понижении - распрямляется. Тем самым замыкаются контакты, включающие нагреватель, когда температура понизилась, или холодильник, если она сделалась чересчур высокой.

Рис. 11. Автоматический регулятор температуры

Термометр - это "воспринимающий" (или "чувствительный") элемент регулятора, нагреватель и холодильник - его "исполнительные" элементы. Воспринимающий элемент чутко реагирует на всякое изменение величины (скажем, температуры), которую нужно поддерживать постоянной, и подает соответствующий электрический или иной сигнал. Этот сигнал обычно сперва преобразуется, а затем воздействует на исполнительный элемент, который и заставляет систему возвращаться к заданному состоянию.

Однако "возвращаться" и "возвратиться" - совсем не одно и то же. Возвращаясь слишком быстро, система может "проскочить" заданное состояние, отклониться в другую сторону и таким образом впасть в незатухающие колебания. Возвращаясь чересчур медленно, она может вообще не успеть возвратиться за все время опыта. И все это, очевидно, зависит не только от свойств регулятора, но и от инерционности самой системы. Автопилот, отлично регулирующий полет одного самолета, для другого самолета может оказаться неподходящим.

Необходимость рассматривать свойства регулятора не самого по себе, а совместно с регулируемым объектом была осознана не сразу. С этого, собственно, и начинается настоящая теория регулирования.

При таком подходе в центре внимания оказывается циркулирование информации по замкнутому пути: регулируемый объект - воспринимающий элемент ВЭ - преобразователь - исполнительный элемент ИЭ - регулируемый объект (рис. 12). При этом температура объекта преобразуется в сигнал воспринимающего элемента, сигнал воспринимающего элемента - в другой сигнал, воздействующий на исполнительный эле. мент, который, в свою очередь, влияет на температуру регулируемого объекта, - и круг замкнулся. Будет ли в результате многократного повторения таких "кругов" температура объекта приближаться к заданной, удаляться от нее или же колебаться - вот главное, что нам надо знать о каждой конкретной системе автоматического регулирования. Поэтому-то так много внимания уделяется изучению чисто кибернетического процесса кругового движения информации по замкнутому пути.

Рис. 12. Система автоматического регулирования