Управлением называется процесс целенаправленного воздействия на систему, обеспечивающий повышение ее организованности, достижение того или иного полезного эффекта. Любая система управления разделяется на управляющую и управляемую подсистемы. Связь от управляющей подсистемы к управляемой называется прямой связью. Противоположная по направлению связь называется обратной. Понятие обратной связи является фундаментальным в технике, природе и обществе. Считается, что управление без обратной связи не эффективно, т. к. не обладает способностью к самовыявлению ошибок, формулировке проблем, не позволяет использовать возможности саморегулирования системы, а также опыт и знания специалистов. Обратная связь воздействует на систему. Воздействие - есть средство изменения существующего состояния системы путем возбуждения силы, позволяющей это сделать

В системах регулирования, замкнутых по отклонению, регулирование начинается тогда, когда произошло какое-либо изменение регулируемого параметра. Это выглядит, как тушение пожара. Однако при таком регулировании учитываются любые возмущения, независимо от их природы, которые повлекли за собой изменение регулируемого параметра. Однако, регулируемый параметр обязательно отклонится от заданного параметра и время приведения его в порядок зависит от инерционности объекта. Что это такое?
В системах с регулированием по возмущению регулируемый параметр практически не отклоняется от заданного значения благодаря тому, что она компенсирует возмущение еще до того, как оно приведет к изменению регулируемого параметра. Однако, если таких возмущений несколько, то необходимо организовать несколько систем регулирования, на каждое возмущение. Если соединить эти системы, то можно получить идеальный вариант.

Все объекты управления можно поделить на:

• устойчивые - с самовыравниванием,
• неустойчивые - без самовыравнивания.

Каждый объект – это физический процесс или процессы, которые в общей ситуации поддаются описанию математическими формулами. Но есть несколько параметров у каждого объекта – это устойчивость и инерционность.

Остановимся подробнее на терминах. Представим шарик в ямке. Выведем его из равновесия путем качения вверх, к краю ямки. Таким образом, мы приложим к шарику внешнее возмущение. Если отпустить шарик, он, покатавшись несколько раз, вернется на дно. Такой объект принято называть устойчивым или с самовыравниванием.А теперь представим себе шарик уже не в ямке, а на горке. Приложим к нему внешнее возмущение. Шарик без внешней помощи назад не вернется. Такой объект называется неустойчивым или без самовыравнивания.

Существует понятие степени устойчивости – т.е. в первом случае шарик можно отклонить настолько, что он просто выскочит из ямки. В другом же случае можно приложить недостаточно усилия и шарик не скатиться, а останется лежать на горке.Таким образом, делаем вывод, что удержать значение параметра с самовыравниванием можно и без системы регулирования. А вот объект без самовыравнивания не может работать без такой системы.

Практически все технологические объекты – это объекты с самовыравниванием.
Одна из основных характеристик объектов - это инерционность.
Пример: кипятим воду в чайнике. Вода закипела. Мы выключили конфорку, а вода еще какое-то время кипит, потом успокаивается и начинает остывать. Вот это некоторое время кипения после выключения и определяет инерционность чайника с водой.

Перейдем к графикам.
Чайник – это объект управления, конфорка – регулирующий орган. На графике изображен процесс изменения температуры воды, при котором мы поднимем температуру с 40°С до 80°С путем мгновенного открытия конфорки.

Теперь вернемся к системам регулирования.
Если при регулировании в системе отопления, включить в каких-то помещениях обогреватели, то система регулирования должна уменьшить количество тепла, приводимого в данное здание путем прикрытия клапана на теплоносителе.

Если при регулировании в системе отопления повысилась температура наружного воздуха, то при этом уменьшились потери через ограждающие конструкции, то система регулирования тоже прикроет клапан. В первом случае к реакции систему регулирования привело в действие внутреннее возмущение, а во втором – внешнее. Часто на объект воздействуют как внутренние, так и внешние возмущения.
Существуют различные схемы, с помощью которых можно регулировать: системы с внешними и внутренними возмущающими воздействиями.

Большинство объектов с внутренними возмущениями регулируют с помощью автоматизированной системы регулирования.
Такие системы называют замкнутыми с регулированием по отклонению.

Схема, в которой происходит регулирование только по внешнему воздействию, называется разомкнутой с регулированием по возмущению.
Однако в системах регулирования чаще всего встречаются или замкнутые системы, или комбинация замкнутых и разомкнутых систем, которые называются – комбинированные. Они выглядят так:

Классическим примером таких схем является регулирование температуры подающего или обратного теплоносителя с коррекцией по температуре наружного воздуха. Наличие цифровой техники позволило свести в таблицу сетевой график и записать эту таблицу в прибор. При наличии аналоговой техники получим комбинированную систему, которая работает следующим образом – внутри поддерживается заданная температура среды, а в зависимости от изменений температуры наружного воздуха, происходит смещение (вверх или вниз) поддерживаемого параметра.

Литература:
1. Айзерман М. А. Лекции по ТАУ. Гостехиздат, 1966г.
2. Иващенко Н. Н. Автоматическое регулирование. Машгиз.1958г.
3. Школа автоматчиков. УРОК №5. Основы автоматизации
4. Автоматизация производства и промышленная электроника. Энциклопедия. Под ред. А. И. Берга. и В. А. Трапезника. М.1962-1965г