Automatyka - zajmuje się sterowaniem, czyli celowym oddziaływaniem na obiekt, w taki sposób, aby uzyskać jego pożądane właściwości. Sterowanie często nazywa się regulacją.
U | ||
Regulator |
-$ |
Obiekt regulacji |
Rys. I - Otwarty układ regulacji
y,d - wartość zadana u - sygnał sterujący z - zakłócenia y - sygnał wyjścia
Na obiekt regulacji (sterowania) działają dwa rodzaje sygnałów wejściowych. Po pierwsze są to sygnały sterujące, po drugie zakłócenia. Sygnały sterujące mogą być kształtowane przez projektanta układu i pozwalają oddziaływać na obiekt w pożądany przez nas sposób. Zakłócenia są zewnętrznymi sygnałami niezależnymi od konstruktora układu, które z reguły utrudniają proces regulacji. Sygnał wyjściowy to sygnał, na który oddziałują sygnały sterujące i zakłócenia.
Sygnałem nazywamy każdą wielkość fizyczną, która przenosi informacje.
Regulator to urządzenie, które reguluje sygnały sterujące.
Rys. 2 - Zamknięty układ regulacji
W zamkniętym układzie regulacji występuje sprzężenie zwrotne. Mówimy, że w układzie występuje sprzężenie zwrotne jeżeli nie tylko informacja z wejścia obiektu, ale gdy również informacja z wyjścia obiektu przekazywana jest na jego wejście. Rozróżniamy dwa rodzaje sprzężeń zwrotnych, są to sprzężenia dodatnie i ujemne. Dodatnie sprzężenie zwrotne potęguje efekt wywoływany pewną przyczyną, natomiast sprzężenie ujemne taki efekt zmniejsza. Sprzężenia zwrotne są celowo wprowadzane w wielu urządzeniach technicznych, aby wpływać na działanie tych urządzeń, ale także w naturalny sposób występują w przyrodzie, ekonomii, itd.
Pierwszy celowo zbudowany regulator umieszczony był na wale maszyny parowej. Były to odważniki, które pod wpływem siły odśrodkowej zamykały lub otwierały dostęp pary.