Следящая система, система автоматического регулирования (управления), воспроизводящая на выходе с определённой точностью входное задающее воздействие, изменяющееся по заранее неизвестному закону. Следящая система может иметь любую физическую природу и различные способы технического осуществления. Блок-схема (рис. 1) поясняет общий принцип действия Следящая система Один из основных элементов Следящая система — сравнивающее устройство, в котором производится сравнение фактически получающейся выходной величины х с заданной входной величиной g (t) и вырабатывается сигнал рассогласования e = g (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 e является ошибкой Следящая система Эта ошибка в хорошо работающей Следящая система должна быть достаточно малой. Поэтому сигнал е усиливается и преобразуется в новый сигнал u, который приводит в действие исполнительное устройство. Исполнительное устройство изменяет х так, чтобы ликвидировать рассогласование. Однако из-за наличия различных возмущающих воздействий f (t) и помех n (t) рассогласование возникает вновь, и Следящая система 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 специальные корректирующие устройства, входящие в состав усилителя-преобразователя, и дополнительные местные обратные связи. В результате сигнал и достаточно сложным образом зависит от ей от параметров состояния самого исполнительного устройства. В некоторых случаях Следящая система 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)].

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

Пример Следящая система — система отработки на выходном валу (рис. 2) произвольно задаваемого на входе угла поворота q₁(t).

Рис. 2. Схема следящей системы для отработки на выходном валу угла поворота входного вала: q₁(t) и q₂ — углы поворота входного и выходного валов; С — Д — сельсин-датчик; С — П — сельсин-приемник; e — сигнал рассогласования; У — П — усилитель-преобразователь; Г — генератор; Д — двигатель; Р — редуктор.

Рассогласование e = q₁(t)— q₂ вырабатывается соединёнными по трансформаторной схеме сельсинами — датчиком и приёмником (последний связан с выходным валом). Исполнительным устройством является система «генератор-двигатель» с редуктором; возмущающее воздействие — изменение нагрузки на выходном валу.

  По принципу Следящая система работают системы наведения (рис. 3). В Следящая система антенны радиолокационной станции рассогласованием служит угловая ошибка между радиолокационным лучом и направлением на цель; исполнительное устройство — электропривод антенны. Автопилот наводимой ракеты также работает по принципу Следящая система, причём для него рассогласованием служит отклонение ракеты от направления луча, а исполнительным устройством являются рулевая машинка и рули. По принципу Следящая система работают многие системы телеуправления и самонаведения. Следящая система являются также измерительные приборы, работающие по компенсационному принципу; в них рассогласованием служит разность между показанием прибора и входной измеряемой величиной (см. Компенсатор автоматический). По принципу Следящая система работают некоторые вычислительные устройства. Следящая система, выходной величиной которых является механическое перемещение, называемое следящим приводом (см., например, Следящий электропривод). Примеры Следящая система можно обнаружить и в живых организмах.

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

  Расчёт Следящая система при её проектировании в целом основан на теории автоматического регулирования и управления. Следящая система могут иметь непрерывное управление (линейное, нелинейное) или дискретное (релейное, импульсное, цифровое), что отражается на выборе метода динамического расчёта. Кроме того, производится технический расчёт каждого блока и элемента. Одна из главных целей динамического расчёта Следящая система — 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., Пономарев 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.