2. Усилители сау

Работа каждого усилителя основана на принципе использования вспомогательной энергии (рис. 17).

Рис. 17. Усилитель САУ

Основные показатели и характеристики

• Коэффициент усиления по мощности

.

• Коэффициент усиления по напряжению

.

• Коэффициент полезного действия (КПД)

.

Типы усилителей

По конструкции и принципу действия усилители делятся:

• Электронные усилители;

• Электромашинные;

• Магнитные;

• Гидравлические;

• Пневматические.

Рассмотрим подробнее электромашинный усилитель поперечного поля (ЭМУПП)

Рис. 18.Схема ЭМУПП

Коментарии к рис. 18

Принцип работы

Достоинства	Недостатки
Большой коэффициент усиления по мощности; Возможность подключения на одну из обмоток ОУ одного маломощного электронного усилителя; Возможность реализации схемы сравнения.	Большие габариты; Необходимость использования дополнительного приводного двигателя; Значительная инерционность.

3. Датчики сао

Датчики служат для преобразования неэлектрической величины в электрическую и состоят из:

• Чувствительного элемента

Это конструкция, которая зависит от физической природы измеряемой величины;

• Преобразователя

Конструкция, преобразующая величину, измеряемую чувствительным элементом, в удобную для передачи форму.

Виды датчиков

Датчики перемещения	Датчики скорости вращения	Датчики температуры
Реостатные Тензо-датчики Индуктивные датчики датчики, в которых меняется собственная индуктивность коробки. Датчики, в которых меняется коэффициент взаимоиндукции. Емкостные Повортные трансформирующиеся Транспортные сельсины Индукторы силы	Тахогенераторы постоянного тока Асинхронные тахогенераторы	Датчики термосопротивления Датчики термоЭДС

4. Тахогенератор постоянного тока

Рис. 19. Тахогенератор постоянного тока

Коментарии к рисунку19:

Принцип работы

;

;

или .

4. Лекция 4

   1. САР скорости вращения ИДПТ с ОС по скорости

Принцип работы ИДПТ с ОС по скорости схематично изображен на рис. 20 и 21

Рис. 20. САР скорости вращения ИДПТ с ОС по скорости: принцип работы

Рис. 21. САР скорости вращения ИДПТ с ОС по скорости: схема

Комментарии к рисунку

Принцип работы

;

;

;

;

;

;

.

Уравнение статики для объекта управления

Рис. 22. График уравнения статики для объекта управления

2. САР скорости вращения ИДПТ с ОС по возмущению (положительной по току) и по отклонению (отрицательной по скорости)

Рис. 23. САР скорости вращения ИДПТ с ОС по возмущению (положительной по току) и по отклонению (отрицательной по скорости): схема

Крментарии к риунку

Принцип работы

Рис. 24.

3. Статический режим работы САР

Статический режим – это такой режим при котором можно считать что все переходные процессы в системе закончены.

Система автоматического регулирования скорости вращения двигателя постоянна.

Объект управления –> ИДПТ

Усилитель –> ЭМУ

ДС –> ТГПТ

Рис. 25. Статический режим работы САР

Коментарии рисунку:

g – возмущение в виде нагрузки (момент приложенный к валу)

У – управляемая величина (n- скорость вращения двигателя)

U – напряжение подаваемое на якорь

V – сигнал управл. на 1-ой обмотке U_у1

4. Динамический режим работы САР

При динамическом режиме работы системы поведение выходных параметров элементов САУ можно представить в виде дифференциальных уравнений. В зависимости от свойств элемента дифференциальное уравнение может быть:

• Линейным;

• Нелинейным;

• Разностным.

Рис. 26. Динамический режим работы САР

Общий вид дифференциального уравнения

Динамический оператор:

(передаточная функция звена)

5. Типы соединения элементов САУ

Элементы САУ могут быть соединены последовательно, параллельно или иметь обратную связь.

Последовательное соединение

Рис. 27. Типы соединения элементов САУ: последовательное соединение

Параллельное соединение

Рис. 28. Типы соединения элементов САУ: параллельное соединение

Звено, охваченное обратной связью

Рис. 29.

5. Лекция 5

   1. Основные характеристики динамических звеньев

К основным характеристикам динамического звена относятся:

• Комплексный коэффициент усиления;

• Амплитудно-фазовая характеристика (АЧХ);

• Фазово-частотная характеристика (ФЧХ);

• Логарифмическиехарактеристики;

• Временные характеристики.

1. Комплексный коэффициент усиления

Предполагается, что через звено пропускается сигнал с частотой f.

Рис. 30

Эта характеристика показывает, как меняется амплитуда и фаза сигнала. Характеристика называется Амплитудно-фазовой частотной характеристикой (ЛФЧХ).

Гадограф

Рис. 31. Годограф (ЛФЧХ)

2. Амплитудно-фазовая характеристика (АЧХ)

Рис. 32. АЧХ

Физический смысл: данная характеристика показывает, насколько хорошо или плохо звено пропускает сигналы разной гармонической частоты.

3. Фазово-частотная характеристика (ФЧХ)

Данная характеристика показывает, каким образом меняется фазовый сдвиг между входным и выходным синусоидальными сигналами.

Рис. 33. ФЧХ

4. Логарифмическиехарактеристики

Логарифмическая амплитудно-частотная характеристика (ЛАЧХ)

, 1 Белл=10 дБ=

Рис. 34. ЛАЧХ

Свойства ЛАЧХ:

• Начальная частота выбирается не равной 0;

• При -,и;

Асимптотическая ЛАЧХ

Асимптотическая ЛАЧХ представляет собой замену непрерывной ЛАЧХ набором прямых, меняющих свой наклон на сопрягающихся частях (удобно для быстрого построения).

5. Временные характеристики

Для исследования работы САУ в динамическом режиме вводится понятие типовых воздействий и реакций на эти воздействия. Физический смысл: воздействие управления сигнала в момент включения системы, воздействие нагрузки.

Типовые воздействия

• Единичная функция

Рис. 35. Единичная функция

Физический смысл: воздействие управляющего сигнала в момент включения системы, подача нагрузки на вал двигателя.

• Импульсная функция

Рис. 36. Импульсная функция

Физический смысл: кратковременное действие нагрузки на вал двигателя, помехи на систему.

Типовые реакции на воздействие

• Реакция на единичную функцию называется переходной функцией h(t), которая показывает как измененный выходной сигнал при подаче на вход единичной функции 1(t).

Рис. 37. Реакция на единичную функцию

• Реакция на дельта-функцию () представляет собой изменение во времени сигнала элемента системы и называется весовой функцией .

Рис. 38.Рекция на дельта-функцию