Стабілізація (автоматіч.)
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Стабілізація (автоматіч.)

Стабілізація в автоматичному управлінні і регулюванні, підтримка заданого постійного в часі значення однієї (або декілька) регульованої величини x ( t ) незалежно від зовнішніх (по відношенню до об'єкту С.) і внутрішніх обурюючих (що дестабілізують) дій f , прагнучих відхилювати регульовану величину від заданого значення x 0 ( t ) = x 0 = const (див. Регулювання автоматичне ). Можна стабілізувати не лише яку-небудь вимірювану регульовану величину, наприклад ефективне значення електричної напруги, але і будь-яку задану її функцію (і навіть функцію декількох первинних вимірюваних величин). Кількісну характеристику ефективності С. дає безрозмірний коефіцієнт стабілізації s, рівний приватному від ділення малого відносної зміни дестабілізуючої дії  на те, що викликається їм мала ж відносна зміна регульованої величини ; у межі малі зміни замінюють диференціалами:

.

  Ідеальна С. досягається при s®¥. Дестабілізуючих дій може бути декілька; відповідно цьому обчислюють коефіцієнт С., що характеризують вплив кожного з чинників. Якщо дестабілізуючі дії регулярні і взаємно незалежні, то загальний вплив на параметр, що стабілізується, дорівнює сумі алгебри цих дій. Якщо ж дестабілізуючі дії нерегулярні (випадкові), то їх спільний вплив на параметр, що стабілізується, оцінюється геометричною сумою окремих дій, Часто при загальному розрахунку системи С. користуються коефіцієнтом s -1 ; ідеальна С. регульованого параметра досягається при s -1 ® 0. Незрідка замість коефіцієнтом s і s -1 для оцінки роботи системи С. користуються значеннями відносного (d) або абсолютного (D) відхилення величини, що стабілізується, від заданого постійного значення. Розрізняють s, s -1 , d, і D для миттєвих значень регульованої величини x ( t ) (т.з. короткочасна стабільність) і для середніх її значень за тривалий проміжок часу, характерний для даної системи і процесу С. (т.з. довготривала, або інтегральна стабільність). Крім того, при повільній зміні x ( t ) характерною величиною для оцінки ефективності роботи системи С. служить т.з. дрейф x, що обчислюється зазвичай як швидкість відходу x ( t ) від заданого значення x 0 (за певний характерний проміжок часу від 0 до t 0 ):

 

  Пристрої С. — стабілізатори — бувають двох основних видів: без зворотного зв'язку і із зворотним зв'язком. Стабілізатори без зворотного зв'язку можуть бути параметричними або з автоматичною компенсацією дестабілізуючих дій. Стабілізатор із зворотним зв'язком є автоматичним регулювальник по відхиленню регульованої величини x ( t ) від значення x 0 , що виробляється задаючим пристроєм, В параметричних стабілізаторах використовується нелінійний стабілізуючий елемент, в якого в робочому діапазоні вихідна регульована величина майже не залежить від значення вхідних дій. При цьому якщо вплив останніх дестабілізуючих дій в порівнянні із зміною вхідної узагальненої величини мало, то на виході параметричного стабілізатора виходять майже постійні значення регульованої величини. Параметричні стабілізатори особливо широко застосовують для стабілізації електричних величин, зокрема електричної напруги (див. Стабілізатор електричний ). У стабілізаторах з автоматичною компенсацією дестабілізуючої дії величина, що управляє, виробляється у функції цього єдиного (або, в усякому разі, основного) чинника. У ряді випадків для автоматичної компенсації основної дестабілізуючої дії так само, як і в параметричних стабілізаторах, використовують нелінійний елемент. Якщо істотних (для даної системи) стабілізуючих чинників два і більш, то С. з автоматичною компенсацією дестабілізуючих дій зазвичай малоефективна і як така в техніці практично не застосовується. У цих випадках користуються комбінованими стабілізаторами з двома ланцюгами регулювання: одній — по найважливішому обуренню (дестабілізуючій дії), тобто без зворотного зв'язку, і другий — по відхиленню, тобто із зворотним зв'язком. При цьому включення ланцюга з компенсацією дестабілізуючої дії значно підвищує швидкодію стабілізатора (знижує запізнювання при роботі), оскільки регулювання по обуренню не потребує утворення відхилення регульованої величини від заданого значення, на що вирушає деякий час. Стабілізатор із зворотним зв'язком має замкнутий ланцюг дій і здійснює порівняння дійсного миттєвого значення регульованої величини x ( t ) із заданим x 0 . Сигнал розузгодження e( t ) = x 0 — x ( t ) перетвориться (при необхідності), посилюється і служить основою для дії, що управляє, яка направлена (через регулюючий орган) у бік зменшення e( t ); останнє через зворотний зв'язок знов поступає в елемент порівняння, де знову виробляється сигнал розузгодження, і т.д. до тих пір, поки не буде досягнутий поріг нечутливості якого-небудь елементу в ланцюзі послідовного проходження сигналу через стабілізатор.

  Літ.: Дусавіцкий Ю. Я., Магнітуиє стабілізатори постійної напруги, М., 1970; Лукес Ю. Х., Схеми на напівпровідникових діодах, пер.(переведення) з йому.(німецький), М., 1972; Теорія автоматичного управління, під ред. А. Ст Нетушила, ч. 2, М., 1972; Основи автоматичного управління, під ред. B. С. Пугачова, 3 видавництва М., 1974; Журавльов А. А., Мазель До. Б., Перетворювачі постійної напруги на транзисторах, 3 видавництва, М., 1974.

  М. М. Маїзель.