3. Lineární diskrétní regulační obvod a jeho základní přenosy

Regulační pochod probíhá v regulačním obvodu. Regulační obvod se skládá z regulátoru a regulované soustavy (obr. 3. 1), kde je přenos regulátoru, přenos regulované soustavy, přenos měřicího členu a je přenos, přes který na regulační obvod působí poruchová veličina s obrazem .

Výstupem regulačního obvodu je obraz regulované veličiny , vstupními veličinami jsou obraz poruchové veličiny a obraz žádané veličiny . V samotném obvodu se vytváří regulační odchylka s obrazem , definovaná jako rozdíl mezi žádanou veličinou a regulovanou veličiny (3. 1).

Cíl regulace se dá vyjádřit dvěma ekvivalentními způsoby, prvním z nich je, aby regulátor snižoval velikost regulační odchylky e (3. 2) a druhým ekvivalentním cílem regulace je, aby se regulovaná veličina y přibližovala žádané veličině w (3. 3) bez ohledu na působení poruchové veličiny v.

	(3.1)
	(3.2)
	(3.3)

Měřicí člen s přenosem musí měřit přesně a rychle, a proto ve většině případů lze předpokládat, že

(3.4)

Informaci o regulované veličině lze získat prostřednictvím měřicího členu, a proto je možné přiřadit ho k regulované soustavě.

Přenos dovoluje umístit působení poruchové veličiny do libovolného bodu regulačního obvodu. Nejčastěji však uvažujeme působení poruchové veličiny na vstupu regulované soustavy a nebo na jejím výstupu.

Z důvodu zjednodušení budeme nadále používat místo přesného označení obraz veličiny pouze označení veličina.

3.1 Základní přenosy diskrétního regulačního obvodu

Pakliže považujeme za vstupní veličinu regulačního obvodu žádanou veličinu a za výstupní veličinu regulačního obvodu považujeme regulovanou veličinu a uvažujeme-li poruchovou veličinu jako nulovou, tedy , dostáváme přenos mezi žádanou veličinou a regulovanou veličinou, který označujeme jako přenos řízení

(3.5)

Nyní uvažujeme jako vstupní veličinu regulačního obvodu poruchovou veličinu a výstupní veličinu regulovanou veličinu . Při úvaze, že žádaná veličina je rovna nule, tedy , dostáváme přenos mezi poruchovou a regulovanou veličinou, který nazýváme přenos poruchy

(3.6)

Při vyšetřování vlastností regulačních obvodů je nutná znalost obou přenosů, přenosu řízení i poruchy. Alternativní možností popisu vlastností regulačních obvodů je znalost odchylkových přenosů.

Bereme-li vstupní veličinu regulačního obvodu žádanou veličinu a výstupní veličinu regulačního obvodu regulační odchylku , při poruchové veličině rovné nule, tedy , dostaneme přenos mezi žádanou veličinou a regulační odchylkou, kterou nazýváme odchylkový přenos řízení

(3.7)

Uvažujeme-li jako vstupní veličinu regulačního obvodu poruchovou veličinu a výstupní veličinu regulační odchylku , za předpokladu, že žádaná veličina je rovna nule, tedy , získáme přenos mezi poruchovou veličinou a regulační odchylkou, který nazýváme odchylkový přenos poruchy

(3.8)

Regulátor působí na soustavu tak, aby byly splněny cíle regulace (3. 2) a (3. 3). Pokud známe základní přenosy řízení, lze vypočítat regulovanou veličinu (3. 9) a regulační odchylku (3. 10)

	(3.9)
	(3.10)

Pro základní přenosy regulačního obvodu musí platit následující vztahy (3. 11).

(3.11)

Přenos otevřeného regulačního obvodu (3. 12) je definován jako součin všech členů ve smyčce.

(3.12)

Ve jmenovateli všech základní přenosů se nachází výraz, který rozhoduje o stabilitě regulačního obvodu, označujeme jej jako charakteristický mnohočlen (3. 13). Pokud tento mnohočlen položíme roven 0, získáme po úpravě charakteristickou rovnici (3. 14) [Švarc, 1992].

	(3.13)
	(3.14)