Вопрос 3 Одновибратор на логических элементах

Одновибратор – это устройство с одним устойчивым и одним неустойчивым состоянием, длительность которого определяется внутренними переходными процессами времязадающих реактивных цепей. После пребывания в неустойчивом состоянии ждущий мультивибратор снова возвращается в устойчивое состояние. Для перевода одновибратора в неустойчивое состояние на его вход подается запускающий импульс. Таким образом, при подаче на вход короткого запускающего импульса, одновибратор вырабатывает на выходе импульс фиксированной длительности.

В Одновибратор входят логические элементы ЛЭ1, ЛЭ2 и RC-цепь. При этом, ЛЭ2 и RC-цепь образуют схему задержки на основе дифференцирующей цепи, рассмотренную выше. Источником входного импульса для нее является выход элемента ЛЭ1. Схема задержки формирует задержку входного импульса на величину t_зад. В устойчивом состоянии, поскольку на входе ЛЭ2 действует напряжение U_R0, меньшее U_пор, на выходе схемы присутствует логическая единица, которая одновременно подается на один из входов ЛЭ1. Если при этом на другой вход ЛЭ1 (U_вх) также подавать логическую единицу, то на выходе ЛЭ1 сохраняется логический нуль. Схема, таким образом, находится в устойчивом состоянии. Подав теперь на вход U_вх напряжение логического нуля, на выходе ЛЭ1 сформируется напряжение логической единицы, которое через конденсатор передастся на ЛЭ2. На входе ЛЭ2 напряжение возрастет до значения U_Rmax и на его выходе сформируется логический нуль. По мере заряда конденсатора, напряжение на входе ЛЭ2 будет стремиться к значению U_R0. В момент равенства напряжения на входе ЛЭ2 значению U_пор, на выходе ЛЭ сформируется логическая единица и схема вернется в устойчивое состояние. Длительность выходногоимпульса будет определяться длительностью задержки t_зад, задаваемой схемой задержки на элементе ЛЭ2, конденсаторе и резисторе.

Билет 14 1) Передаточная функция элементов и систем автоматического управления

Передаточная функция – отношение изображения выходного напряжения дифференцирующей цепи к изображению входного напряжения при нулевых начальных условиях.

Заменим комплексный оператор P=α+-jώ на jw.

Представим выражение в виде алгебраической записи комплексного числа:

Передаточная функция подвески:

2) Переходная характеристика колебательного звена

Переходная ха-ка подвески –перемещение кузова во времени при ступенчатом изменеини неровностей дороги

а1 –переход кузова под установившимся значением

а2 –второе перерегулирование

Ʈ- период затухания колебаний подвески

Для ; , где

Если подвеска имеет неисправность то переходная характериска будет идти правее( возрастет а₁и а₂)

3) Расчет элементов датчика частоты вращения

На валу соединяющим ДВС и коробку передач установлен металлический диск. Преобразователь импульсный щелевой (5) формирует прямоугольные импульсы. Затем с помощю диффиринциирующей цепи С1-R1-R2 формируются экспоненциальные импульсы (отрицательные и положительные). Затем диод VD формирует импульсы положительной полярности. Затем Катушка L и конденсатор С2 преобразуют импульсы в напряжение.

Билет 13

1. Преобразование простейшего дифференциального уравнения по Лапласу

- изображение колебаний кузова на комплексной плоскости

-изображение неровностей дороги

-коэфф. Усиления подвески

=

2Амплитудно-частотная характеристика подвески автомобиля и ее параметры

3 Электронный суммирующий счетчик

Электронный счетчик импульсов предназначен для подсчета количества импульсов, поступающих с измерительных датчиков на счетные входы (или один счетный вход) счетчика импульсов и пересчета их в требуемые физические единицы измерения путем умножения на заданный множитель

Счетчики выполняют на запоминающих элементах – триггерах. Он фиксирует число импульсов, поступивших на его вход. В интервалах между ними счетчик хранит информацию об их числе. Совокупность единиц и нулей на выходах n триггеров (выходах счетчика) представляет собой n-разрядное двоичное число, однозначно определяющее количество прошедших на входе импульсов. Поэтому триггеры счетчика называют его разрядами.

Суммирующий счетчик увеличивает свое содержимое на единицу с поступлением каждого входного (счетного) импульса. Вычитающий счетчик аналогично уменьшает свое содержимое на единицу.

Комбинацией суммирующего и вычитающего счетчиков является реверсивный счетчик. У него может быть два входа, на один из которых поступают импульсы, увеличивающие его содержимое (суммирующие импульсы), на другой – вычитающие. Реверсивный счетчик может иметь один вход для суммирующих и вычитающих импульсов, а переключение с одного режима на другой осуществляется в нем сигналом на специальном входе.

Билет 16

1) Датчик перемещения рейки топливного насоса

Устройство имеет автоколебательный мультибратор выполненный на двух транзисторах VT1 и VT2, 4 резисторах R1, R2, R3, R4. При этом R1 и R4 коллекторные резисторы, а R2, R3 – базовые. В двух конденсаторах С1, С2 включенных между коллектором 1 и базой 2 коллектором 2 и базой 1.

Для измерения перемещения рейки, т.е осуществления преобразования её перемещения в напряжение на корпус ТНВД установлена катушка индуктивности L1 которая имеет очень малое сопротивление. Напряжение получаемое с выхода автоколебательного мультибраторы в виде прямоугольных импульсов из-за низкого сопротивления катушки индуктивности, внутри которой перемещается рейка ТНВД подаётся посредством конденсатора С3, транзистора ВТ3 и резистора Р5 на катушку индуктивности Л1, последовательно соединённого с конденсатором С4. С4 и Л1 образую последовательный резонансный контур. Для повышения чувствительности этого датчика необходимо, чтобы на малое перемещение рейки в нутрии катушки индуктивности, получилось большое изменение ХL.

Поэтому ώ выбираю 10000 рад/с и вследствие этого на малое перемещение рейки, напряжение на резисторе Р6 будет достаточно большим. Для дальнейшего повышения напряжения на малейшее перемещение рейки присоединяют конденсатор С4. Таким образом напряжение последует на резонансный контур. Если момент сопротивления движения машины постоянная величина, то рейка не перемещается.

2) Расчёт элементов датчика перемещения рейки топливного насоса.

Передаточная функция – отношение изображения выходного напряжения дифференцирующей цепи к изображению входного напряжения при нулевых начальных условиях.

Заменим комплексный оператор P=α+-jώ на jw.

Представим выражение в виде алгебраической записи комплексного числа:

Для построения амплитудно-частотной характеристики:

3) магнитный усилитель

Он имеет: обмотки управления, питается постоянным напряжением; сердечник рассчитан на 400 Гц; работающую обмотку переменного тока 400 Гц.

Сопротивление обмотки: Х_L=wL, в зависимости от постоянного напряжения подаваемого в ОВ1. В обмотке выходной:

С уменьшением U_ОВ1 изменяется L I_Н растёт. Iн=20*Iупр

При изменении напряжения подмагничивания от источников, изменится L индуктивности обмотки, изменится и её индуктивное сопротивление, изменится ток нагружения и напряжения нагрузки.

Билет 15

1) Определение передаточной функции замкнутой системы автоматического управления

Передаточная функция – отношение изображения выходного напряжения дифференцирующей цепи к изображению входного напряжения при нулевых начальных условиях.

Заменим комплексный оператор P=α+-jώ на jw.

Представим выражение в виде алгебраической записи комплексного числа:

Для построения амплитудно-частотной характеристики:

2) Системы управления с использованием датчика частоты вращения

Водитель устанавливает перемещением педали управления подачи топлива, устанавливает n_Д. Затем быстрым перемещением педали увеличиват частоту вращения коленвала в течение 1 секунды. Одна секунда отщитывается с помощью второй дифференцирующей цепи и 3-х транзисторных усилителей, а также RC цепи. Водитель знает нормативную частоту вращения, а именно если за 1 с частота вращения двигателя возрастает до 3400 об/мин, то двигатель исправен, если 3300 то двигатель неисправен и нужно ремонтировать.

3) Расчет элементов датчика крутящего момента

Заменим комплексный оператор P=α+-jώ на jw.

Представим выражение в виде алгебраической записи комплексного числа:

Для построения амплитудно-частотной характеристики:

Билет №17