Historija automatske regulacije

1. Uvod

Automatska regulacija po definiciji je automatsko održavanje željenog stanja nekog procesa ili mijenjanje tog stanja po određenom zakonu, bez obzira na djelovanje vanjskih i unutarnjih poremećaja. To se postiže pomoću povratne veze, koja omogućava usporedbu izmjerene vrijednosti neke veličine reguliranog procesa sa njenom željenom vrijednosti (referencijom), te se na temelju razlike tih dviju veličina odlučuje kako proces usmjeriti. Proces se usmjerava upravljanjem tokom energije ili
tvari. Skica navedenoga „zatvorenog kruga “ ili regulacijske petlje prikazana je poopćeno na slici 1.1.
Automatizacija je pojam blizak automatskoj regulaciji, pa se oni vrlo često miješaju. Ipak, opisuju različite stvari. Automatizacija je proces kojim se nešto pravi automatskim, a također je stanje koje je rezultat tog istog procesa. Automatizacija je nastavak procesa mehanizacije, zato jer se automatskim može učiniti samo onaj proces koji je u dovoljnoj mjeri mehaniziran. Automatizacija u širem smislu obuhvaća sve mjere i procese kojima se smanjuje udio ljudskog rada, opažanja i odlučivanja. Za širi smisao pojma automatizacije katkad se rabi i izraz automacija. To je mnogo izraženije u anglosaksonskim zemljama gdje je izraz automation češći, i praktički zamjenjuje duži izraz automatisation.

Upravljanje je postupak pri kojem jedna ili više ulaznih veličina utječu na jednu ili više izlaznih veličina nekog procesa prema zakonitostima svojstvenim upravljanom procesu. Pri tom se upravljanje odvija u „otvorenom krugu“ (open loop control). To znači da, za razliku od regulacije, kod upravljanja nema povratne veze koja
će omogučiti usporedbu željene i stvarne vrijednosti, niti će se proces usmjeravati
na temelju njihove razlike. Stoga nema mogućnosti popravljanja upravljačke odluke na temelju promatranja odvijanja procesa. Skica sheme upravljanja dana je na slici 1.2.

Signal je funkcija koja opisuje vremensku promjenu fizičke veličine nekog fizičkog procesa. Ili još kraće, signal je fizička veličina koja se mijenja s vremenom.

Sistem(system): na zadanu pobudu, ili signal ulaza, sistem generira odziv, ili signal izlaza. Dakle, sistem se može smatrati i uzročno-posljedičnom vezom između dva ili više signala. Također, sistem je skup elemenata povezanih vezama kojima djeluju jedan na drugi.

Signal koji se može prepoznati kao uzrok nekih promjena u , sistemu naziva se ulaz ili pobuda. Signal koji se prepoznaje kao posljedica naziva se izlaz ili odziv. , Sistem obično opisuje fizički proces, uređaj ili međusobnu vezu uređaja (pri tome se uređaj (device) može interpretirati u najširem mogućem smislu).

Sistemi se prikazuju blok-dijagramima, gdje pravokutni ili kvadratni okvir predstavlja sistem, strijelica koja ulazi u okvir predstavlja ulazni signal, dok strijelica koja izlazi iz okvira predstavlja izlazni signal. Promatranje odnosa ulaza i izlaza, odnosno uzroka i posljedice, osnovna je tema proučavanja teorije sustava, te automatske regulacije. Proces je općenito skup aktivnosti kojima se ulazni elementi transformiraju u izlazne elemente sa specifičnim svojstvima, a sama transformacija određena je parametrima i ograničenjima.