1. Наука «Автоматика». Основные понятия и определения

Автоматика – отрасль науки и техники, исследующая и применяющая теорию автоматического управления, принципы построения автоматических систем, технические устройства, образующие автоматические системы.

Развитие автоматизации включает в себя этапы:

1) механизация – полная или частичная замена физического труда человека работой машин, механизмов, приспособлений;

2) автоматизация – применение различных устройств, позволяющих осуществлять производственный процесс без участия человека или под его контролем (высшая ступень развития механизации).

Высшая ступень автоматизации кибернетизация – осуществление оптимального производственного процесса на основе нужной информации без участия человека или под его частичным контролем.

Информация в автоматике – сведения о состоянии объекта управления, состоянии производственного процесса.

Сигнал – величина меры информации в воздействии.

2. Предпроектные требования к двс как объекту автоматизации (с учётом директивных указаний)

Эффективность применения ДВС на транспортном средстве возрастает при автоматизации функционирования его систем и механизмов. Для обеспечения этого рекомендуется соблюдать некоторые принципы создания конструкций ДВС:

1) обеспечить контролепригодность конструкции двигателя, т. е. наличие датчиков контролируемых параметров;

2) представить устройство проектируемого ДВС как систему функциональных элементов и составить информационную модель функционирования;

3) на основе анализа информационной модели провести предпроектное прогнозирование возможных мест автоматизации и создание мехатронных узлов или локальных механических регуляторов;

4) для конкретного двигателя, исходя из его функционального назначения, разработать специфические системы управления, например: для целесообразно реализовать двигатель с обеспечением разных уровней мощности.

3 Принципы управления и регулирования в технике, примеры применения.

Целевое назначение любого управления: контроль, целенаправленное изменения состояния системы.

Для упр. техн. Объектом выделяют 3 принципа:

1. Принцип разомкнутого управления. Алгоритм управления строится только на основе заданного алгоритма управления и по связи с другими факторами

Примером данного принципа является мех-м газораспределения.

2. Принцип управления по возмущению. Применяется для повышения точности выполнения алгоритма функционирования путём ввода корректив в алгоритм управления по наиболее эфф. возмущению.

3. Принцип обратной связи. Принцип и точность выполнения алгоритма функционирования обеспечивается фактическим замером управляемого параметра. Алгоритм управления осущ. не по непосредственному значению управляемого параметра, а по его отклонению от заданной величины. Управление в функции отклонения параметра называют регулированием.

4. Переходные процессы сарч с рчв, работающим по принципу Ползунова-Уатта.

Определим математическую модель САРЧ в отклонениях от установившегося режима.

Данные уравнения описывают САРЧ с ДВС по принципу Ползунова-Уатта. Учитывая, что χ и η – внутренние координаты системы, преобразуя, получим:

Последнее уравнение – уравнение САРЧ принципу Ползунова-Уатта. Получим уравнение САРЧ с РЧВ по принципу Ползунова-Уатта. Общий интеграл такого уравнения при _Д =1,0 и сбросе нагрузки (_Д = –1,0) имеет вид: ;

Отсюда уравнение переходного процесса САРЧ по принципу Ползунова-Уатта будет иметь вид:

САРЧ с регулятором по П-У обеспечивает устойчивую работу д-ля при Кд>0, Кд=0 и Кд<0, обеспечивая также больше быстродействие, т.е. быстрее нарастает φ в переходном процессе.

График устойчивости переходного процесса САРЧ ДВС по принципу Ползунова-Уатта