Билет 13

11. Критерий устойчивости Михайлова.

Теорема (критерий Михайлова). Для устойчивости САУ необходимо и достаточно, чтобы годограф Михайлова, начинаясь при ω=0 на действительной оси, с увеличением ω от 0 до ∞ обходил последовательно в положительном направлении (против часовой стрелки) n квадрантов, где n – порядок характеристического уравнения.

На рисунке 1, а приведены годографы Михайлова для устойчивых систем при различных значениях n. Пунктиром показана часть годографа при изменении ω от -∞ до 0 для n=5. На рисунке 2, б – те же годографы для неустойчивых САУ.

а	б

Рисунок 1

Определение типа границы устойчивости по виду годографа Михайлова

1. Астатизм первого порядка - "апериодическая" граница устойчивости.

2. Астатизм второго порядка - "апериодическая" граница устойчивости.

3. "Колебательная" граница устойчивости.

4. Граница устойчивости типа "бесконечный корень".

11. Назначение концентратов и сетевых адаптеров в локальных сетях.

Для организации древовидных и звездообразных структур в АбС используются активные и пассивные концентраторы (АиПК). АиПК служат для подключения большого числа АбС (раб. станций) к сетевым адаптерам. Активный концентратор выполняет функции усилителя передаваемых сигналов и коммутатора. Он позволяет подсоединить до 16 станций, в т.ч. пассивный концентратор.

Пассивный концентратор позволяет подсоединить 3 станции и выполняет функции только усилителя. Пример сети с АК и ПК представлен на рис.3.7.

Рис.3.7. Пример сети с АК и ПК.

Для реализации физического и канального уровня используется техническое устройство, называемое сетевым адаптером (СА). С технической точки зрения СА подключается к шине ПЭВМ и обеспечивает физическую связь абонентской системы и передающей физической среды (ПС). Главным назначением СА является прием информационных кадров, поступающих в АбС из ПС непрерывно или с малыми промежутками времени, без потерь информации.

Техническая реализация СА различна, в зависимости от особенностей управления доступом к ПС. Однако структурная схема СА в любом случае примерно одинакова и представлена на рис.3.6. СА содержит схемы, необходимые для приема/передачи данных из/в ПС и память, используемую для буферизации входных/выходных информационных кадров.

Рис.3.6. Структурно-обобщенная схема СА.

СА содержит один или более каналов прямого доступа к памяти (Direct Memory Access - DMA), используемых для обмена данными между ПС и памятью СА.

Кроме того, конфигурация СА включает процессор, управляющий работой памяти и работой каналом DMA, а также обеспечивающий управление взаимодействием пользователя с системой.

При приеме кадра он поступает в буфер, где производится сравнение адреса назначения кадра с адресом СА с целью установления необходимости копирования поступившего кадра. Если адреса совпадают, то кадр пересылается в память СА при условии, что канал DMA предварительно проинициализирован для этого процессором. Поступающие кадры могут теряться, если приемный буфер недоступен или, если процессор не сумел достаточно быстро проинициализировать каналы DMA. В конце каждой операции пересылки данных в DMA генерируется прерывание работы процессора. Во время обработки этого прерывания процессор выполняет поиск свободного приемного буфера, после чего инициализирует канал DMA для приема данных в найденный буфер.

11. Измерение расхода методом переменного перепада давления.

    Принцип действия этих расходомеров основан на изменении потенциальной энергии измеряемого вещества (жидкость, газ, пар, воздух) при протекании через искусственно суженное сечение трубопровода.

В комплект расходомера с сужающим устройством входят:

1. сужающее устройство типа нормальных диафрагм, сопло, сопло и трубы Вентури;

2. дифференциальный манометр, предназначенный для измерения разности статических давлений протекающей среды до и после сужающего устройства ( вторичный прибор);

3. соединительные импульсные линии (две трубки), связывающие между собой оба прибора;

4. вспомогательные устройства – вентили, краны, задвижки для сброса конденсата, воздуха и т.п.

Характер потока и распределение статического давления в трубопроводе при установке сужающего устройства показаны на следующем рисунке.

К ак видно из диаграммы, сужение потока начинается перед сужающим устройством и достигает минимальной величины на некотором расстоянии за диафрагмой. Потом поток снова расширяется, достигая нормального сечения. Далее наблюдается некоторое остаточное падение давления, величина которого зависит от формы сужающего устройства и возникающих здесь завихрений, определяющих потери энергии.

Основные уравнения объемного Q₀ и массового Q_М расхода для жидкостей, газов и паров следующие:

, м³/с

, кг/с

где, α – коэффициент расхода;

ε – поправочный множитель на расширение ( для жидкостей ε = 1)

F₀ – сечение сужающего устройства;

∆р - перепад давления;

ρ – плотность измеряемого вещества.

Сужающее устройство в трубопроводах круглого сечения нормализованы "Правилами измерения расхода жидкостей, газов и паров стандартными диафрагмами и соплами".

Стандартная диафрагма представляет собой тонкий диск с концентрическим цилиндрическим отверстием с острой входной кромкой. Характерным для стандартной диафрагмы является измерение перепада давления непосредственно возле установочных торцов диска диафрагмы (угловой отбор давления). Отбор давления осуществляется через отверстия, просверленные непосредственно в дисках диафрагмы или в специальных кольцевых камерах, сообщающиеся с внутренней полостью трубопровода через зазор между камерой и торцом диска. Кольцевая камера перед диском называется плюсовой, а за ним – минусовой.

Стандартное сопло представляет собой сужение, выполненное в виде насадки с плавно закругленным профилем со стороны входа струи, переходящим в короткую цилиндрическую часть.

Расчет нормализованного сужающего устройства сводится к определению диаметра отверстия по заданным:

1. максимальному и среднему измеряемому объемному или массовому расходу среды;

2. внутреннему диаметру трубопровода;

3. параметрам измеряемой среды перед сужающим устройством – объектному давлению и температуре;

4. материалу трубопровода.

Стандартные диафрагмы и сопла можно применить без индивидуальной градуировки для трубопроводов диаметром не менее 50 мм при условии, что значение модуля сужения находится в пределах от 0,05 до 0,45 для стандартных сопл и от 0,05 до 0,65 для стандартных диафрагм.

Согласно стандарту верхний предел измерения расходомера должен выбираться из ряда:

А = а 10 ⁿ

где, а – одно из чисел: 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2; 4; 5; 6,3; 8

n – целое положительное или отрицательное число или нуль.

Верхнему пределу измерения расхода должен соответствовать предельный перепад давления, который должен выбираться из рядов: 1; 1,6; 2,5; 4,0; 6,3; 10; 16; 25; 40;63;100;160;250 ;400; 630; 1000; 1600; 2500, кгс/м²; 0,4; 0,63; 1,0; 1,6; 2,5; 2,5; 4,0; 6,3 кгс/ см².

Дифференциальный манометр выполняется показывающим или самопишущим и дополнительно может иметь встроенный интегратор.