СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА

СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА, система автоматич. регулирования (управления), воспроизводящая на выходе с определённой точностью входное задающее воздействие, изменяющееся по заранее неизвестному закону. С. с. может иметь любую физ. природу и различные способы технич. осуществления. Блок-схема (рис. 1) поясняет общий принцип действия С. с. Один из осн. элементов С. с.- сравнивающее устройство, в к-ром производится сравнение фактически получающейся выходной величины х с заданной входной величиной g(t) и вырабатывается сигнал рассогласования е= q(t)-x. Передача величины х с выхода на вход осуществляется по цепи отрицательной обратной связи; при этом знак х меняется на обратный. Т. к. по заданию должно быть х= g(t), то рассогласование Е является ошибкой С. с. Эта ошибка в хорошо работающей С. с. должна быть достаточно малой. Поэтому сигнал Е усиливается и преобразуется в новый сигнал и, к-рый приводит в действие исполнит. устройство. Исполнит. устройство изменяет х так, чтобы ликвидировать рассогласование. Однако из-за наличия различных возмущающих воздействий f(t) и помех n(t) рассогласование возникает вновь, и С. с. всё время работает на его уничтожение, т. е. "следит" за ним и, в итоге, за заданной величиной g(t). Для осуществления процесса управления с требуемой точностью применяют спец. корректирующие устройства, входящие в состав усилителя-преобразователя, и дополнит. местные обратные связи. В результате сигнал и достаточно сложным образом зависит от е и от параметров состояния самого исполнит. устройства. В нек-рых случаях С. с. воспроизводят входную величину g(t) в др. масштабе x(t)= kg(t), где k - масштабный коэффициент, либо в соответствии с более сложной функциональной связью x(t)= F[g(t)].

Пример С. с.- система отработки на выходном валу (рис. 2) произвольно задаваемого на входе угла поворота О₁(t).

Рис. 1. Блок-схема следящей системы: g(t) - заданная входная величина; n(t) - помехи; е(эпсилон) - сигнал рассогласования; и - сигнал управления; f(t) - возмущающее воздействие; х - выходная величина; 1 - сравнивающее устройство; 2 - усилитель-преобразователь; 3 - исполнительное устройство; 4 - цепь главной обратной связи; 5 - цепь вспомогательной (местной) обратной связи.

Рис. 2. Схема следящей системы для отработки на выходном валу угла поворота входного вала: О₁(t) и О₂ - углы поворота входного и выходного валов; С - Д-сельсин-датчик; С - П - сельсин-приёмник; е - сигнал рассогласования; У - П - усилитель-преобразователь; Г-генератор; Д - двигатель; Р - редуктор.

Рассогласование е=О₁(t)-О₂ вырабатывается соединёнными по трансформаторной схеме сельсинами - датчиком и приёмником (последний связан с выходным валом). Исполнит. устройством является система "генератор-двигатель" с редуктором; возмущающее воздействие -изменение нагрузки на выходном валу. По принципу С. с. работают системы наведения (рис. 3). В С. с. антенны радиолокационной станции рассогласованием служит угловая ошибка между радиолокац. лучом и направлением на цель; исполнит. устройство - электропривод антенны. Автопилот наводимой ракеты также работает по принципу С. с., причём для него рассогласованием служит отклонение ракеты от направления луча, а исполнит. устройством являются рулевая машинка и рули. По принципу С. с.

Рис. 3. Схема системы наведения ракеты: 1 -стартовая установка; 2 - ракета; 3 - цель; 4 - радиолокационная станция.

работают мн. системы телеуправления и самонаведения. С. с. являются также измерит. приборы, работающие по компенсац. принципу; в них рассогласованием служит разность между показанием прибора и входной измеряемой величиной (см. Компенсатор автоматический). По принципу С. с. работают некоторые вычислительные устройства. С. с., выходной величиной к-рых является механич. перемещение, наз. следящим приводом (см., напр., Следящий электропривод). Примеры С. с. можно обнаружить и в живых организмах.

Расчёт С. с. при её проектировании в целом основан на теории автоматич. регулирования и управления. С. с. могут иметь непрерывное управление (линейное, нелинейное) или дискретное (релейное, импульсное, цифровое), что отражается на выборе метода динамического расчёта. Кроме того, производится технич. расчёт каждого блока и элемента. Одна из гл. целей динамич. расчёта С. с.- синтез корректирующих устройств исходя из заданных требований к качеству процесса управления.

Лит.: Проектирование и расчет следящих систем, Л., 1964; Кочетков В. Т., Половко А. М., Пономарёв В. М., Теория систем телеуправления и самонаведения ракет, М., 1964; Воронов А. А., Основы теории автоматического управления, ч. 1 - 3, М.- Л., 1965-70; Бесекерский В. А., Попов Е. П., Теория систем автоматического регулирования, 3 изд., М., 1975. Е.П.Попов.