- •1.1 Элементы ау. Функции и характеристики элементов автоматических устройств
- •1.2 Датчики, основные показатели и характеристики
- •1.2.1 Датчики температуры
- •1.2.1 Датчики температуры. А) Термометры сопротивления (тс)
- •1.2.1 Датчики температуры. Б) Полупроводниковые термосопротивления (термисторы)
- •1.2.1 Датчики температуры. В) Термопары
- •1.2.1 Датчики температуры. Г) Манометрические термометры
- •1.2.2 Датчики давления. А) Пружинные датчики давления
- •1.2.2 Датчики давления. Б) Основные сведения о выборе, установке и эксплуатации приборов давления (пд)
- •1.2.3 Датчики уровня жидкости. А) поплавковые датчики
- •1.2.3 Датчики уровня жидкости. А) гидростатические уровнемеры
- •1)Пьезометрические
- •2)Непосредственное измерение уровня с применением дифмонометров
- •1.2.3 Датчики уровня жидкости. В) Электрические уровнемеры
- •1.2.3. Датчики уровня жидкости. Г) Радиоизотопные уровнемеры
- •1.2.3 Датчики уровня жидкости. Д) Акустические уровнемеры «Эхо-5»
- •1.2.4 Датчики расхода жидкостей и газов. А)расходомеры переменного перепада давления
- •1.2.4 Датчики расхода жидкостей и газов. Б) Расходомеры постоянного перепада давления
- •1.2.4 Датчики расхода жидкостей и газов. В) Расходомеры индукционные
- •1.2.5. Влагомеры для газов и твердых тел.
- •1.2.5 А) Психометрический метод измерения влажности газов
- •1.2.5. Влагомеры для газов и твердых тел.
- •1.2.5 Б) Метод точки росы
- •1.2.5. Влагомеры для газов и твердых тел.
- •1.2.5 В) Кондуктометрический метод измерения влажности твердых тел
- •1.2.5. Влагомеры для газов и твердых тел.
- •1.2.5 Г) Метод диэлетрической проницаемости
- •1.2.6 Плотномеры для жидкостей
- •1.2.6 А) Весовые плотномеры
- •1.2.6 Плотномеры для жидкостей
- •1.2.6 Б) Поплавковые плотномеры
- •1.2.6 Плотномеры для жидкостей
- •1.2.6 В) Гидростатические плотномеры
- •1.2.6 Плотномеры для жидкостей
- •1.2.6 Г) Радиоизотопные плотномеры
- •1.2.7 Датчики для автоматического анализа состава материала
- •1.2.7 А) Электрокондуктометрический метод анализа
- •1.2.7 А) Электрокондуктометрический метод анализа
- •1.2.7 А) Электрокондуктометрический метод анализа
- •2 Системы автоматического регулирования
- •2.1 Основные понятия и определения
- •2.2 Классификация систем автоматического регулирования
- •2.3 Объекты регулирования. Одноемкостные статические объекты.
- •2.3.2 Одноемкостные астатические объекты регулирования
- •2.3.3 Объекты чистого запаздывания
- •2.3.4 Сложные регулируемые объекты
- •2.4 Автоматические регуляторы
- •2.4.1. Классификация автоматических регуляторов.
- •2.4.2 Регуляторы прерывистого действия (релейные, позиционные)
- •2.4.3. Регуляторы непрерывного действия
- •2.4.3 А) Статические регуляторы
- •2.4.3 Б) Астатические регуляторы (интегральные)
- •2.4.3 В) Изодромные регуляторы (пи-регул-ры)
- •2.4.3 Г) пид – регуляторы
- •2.4.4 Основные показатели качества регулирования. Выбор типа автоматического регулятора
- •2.4.4 А) Параметры качества в регулирования для статических и астатических объектов
- •2.4.4.Б) Выбор типа регуляторов непрерывного действия для статических и астатических объектов
- •2.5 Исполнительные механизмы. Электромагнитные исполнительные механизмы.
- •2.5.2 Электродвигательные исполнительные механизмы
- •2.5.3 Пневматические исполнительные механизмы
- •3 Основы теории автоматического регулирования
- •3.1 Способы математического описания аср
- •3.1.1Дифференциальные уравнения (обыкновенные)
- •3.1.2 Передаточные функции
- •3.2 Управления типовых звеньев аср
- •3.2.1 Назначение и классификация типовых звеньев
- •3.2.2 Безинерционное звено (усилителительное)
- •3.2.3 Инерционное звено(аппериодическое звено 1-го порядка)
- •3.2.4 Интегрирующее звено
- •3.2.5 Дифференцирующие звенья
- •3.2.6 Колебательное затухающее звено, апериодическое звено 2-го порядка
- •3.2.7 Звено чистого запаздывания
- •3.3 Передаточные функции аср
- •3.3.1 Последовательное соединение звеньев
- •3.3.2 Параллельное соединение звеньев
- •3.3.3 Соединение звеньев по принципу обратной связи
- •3.4 Анализ точности аср
- •3.5 Устойчивость аср
2.4.4 А) Параметры качества в регулирования для статических и астатических объектов
1 -
- динамический
коэффициент регулирования статических
объектов
Где Ф1- максимальное динамическое отклонение регулируемого параметра
Фк - потенциальное отклонение регулируемой величины в установившемся процессе в отклоненном регуляторе.
ρ – коэффициент самовыравнивания одноемкостных статических объектов
Ф0 – заданное значение регулируемой величины
μmax – максимальное отклонение значения регулируемой величины
2.
- динамический
коэффициент регулирования астатистического
объекта, τ
- время запаздывания, Та
– время разгона астатического объекта.
3.
- величина
перерегулирования
Ф’ – максимальное возмущение значения регулируемой величины в переходном процессе, Ф0 – заданное значение регулируемой величины, Ф’ - определяется для переходного процесса имеющего колебательный характер
4. τ – время регулирования для переходного процесса
5. Площадь ограничения кривой переходного процесса:
для периодических
переходных процессов
для колебательных
переходных процессов
2.4.4.Б) Выбор типа регуляторов непрерывного действия для статических и астатических объектов
Порядок выбора пропорционального регулятора
Выбирают t/T = a, по графику определяют Кдс
проверяют обеспечение tp< tp заданной, используя график tp/t=f(t/T)
Если условие выполняется,то регулятор подходит.
Регуляторы действия статических объектов.
Т.к. ПР свойственна статическая ошибка, то необходимо проверить как ошибка от статической погрешности по графику.
Фост. сравнивается с б, если условие не выполняется, то это означает, что для объекта он не применим, необходимо применить ПИ – регулятор.
Для выбранного регулятора определяются параметры его построения: коэффициент усиления Кр, время изотрома Ти. Существуют специальные формулы, обеспечивающие заданный вид переходного процесса для расчета Кр и Ти
Р. Непрерывного действия для астатических объектов.
Определяется коэф.
По величине Кда по таблице и принятому виду переходного процесса выбирается тип регулятора непрерывного действия.
Тип регулятора |
Периодический переходной |
Колебательный |
|||
Кда |
t/Ta |
Кда |
t/Ta |
||
П |
2.8 |
6 |
1.4 |
8 |
|
ПИ |
1.4 |
14 |
1.3 |
16 |
|
ПИД |
1.3 |
9 |
1.1 |
12 |
|
После выбора определяется действительное врем регулирования и сравнивается с допустимым.
Сравнивается
действительное и заданное время
регулирования, если выполняется
регулятор подходит
2.5 Исполнительные механизмы. Электромагнитные исполнительные механизмы.
Предназначены для реализации регулируемого воздействия (μ), кот вырабатывается регулятором и приводит в действие регулирующий орган, кот изменяет материальный и тепловой поток, поступающий в объект регулирования
Исполнительные механизмы делятся по виду энергии для питания:
электрические исполнительные механизмы;
пневматические исполнительные механизмы.
Электрические ИМ
По принципу действия:
электромагнитные
электродвигательные
По виду питающего напряжения бывают:
электромагнитные исполнительные механизмы переменного тока;
электромагнитные исполнительные механизмы постоянного тока.
По величине перемещения исполнительной части:
короткоходовые (рис1);
длинноходовые (рис2).
1 – сердечник, на котором - катушка 3; 2 – якорь (подвижная часть).
Принцип действия:
При подаче напряжения в катушку возникает магнитодвижущая сила, которая создает тяговое усилие между 2 и 1. Следовательно якорь притягивается к сердечнику. Величина тягового усилия определяется по формуле:
,
где I – ток в катушке; W – число витков; G – магнитная проводимость в зазоре между 2 и 1; Х – расстояние между 2 и 1.
Для короткоходовых
(рис1) х
=3
5мм.
Для рис 2 х =50 150мм.
При этом, якорь притягивается к сердечнику и перемещает, связанный с ним регулирующий орган.
Данные исполнительные механизмы АСР применяются в комплекте с релейным и позиционными регуляторами. Данные механизмы выбираются по FT и X.
