1. Функциональная схема систем автоматического регулирования

С увеличением момента сопротивления на ведущем колесе снижается скорость движения машины.

Человек вырабатывает воздействие скорость движения возрастает.

Любое изменение частоты вращения каленвала с помощью датчика преобразуется в пропоциональное изменение напражения.

После датчика транзисторный усилитель вход которого подключен к выходу датчика частоты вращения.

С помощью системы впрыска на выходе усилителя аналогового напряжения преобразуется в прямоугольные импульсы длительность которых пропорциональна изменению скорости автомобиля.

Элементы и узлы установленные между выходом усилителя и входом в объект регулирования носят название исполнительный орган или исполнительный элемент.

Пусть скарость уменшается , увеличивается напряжение на выходе датчика частоты вращения, увеличивается напряжение на выходе усилителя. Это приводит к увеличению длительности сформированного сигнала подоваемого на электромагнитную форсунку.

В этом случае более продолжительное время открытия форсунки, подается больше топлива, скорость восстанавливается.

2. Определение амплитудно-фазовой характеристики электрического тормоза

Берем комплексную плоскость.

амплитудно-частотно-фазовая характеристика

При ω1=0 V(ω)=0;U(ω)=1

При ω2=1/Т V(ω)=1/2;U(ω)=1/2

При ω3=2/Т V(ω)=2/5;U(ω)=1/5

амплитудо-фазовая

Выходное напряжение отстает от входного на угол φ.

φ увеличивается с увеличением частоты.

φ может изменяться только до 90°

3. Электрические сигнала в датчике момента

В исходном состоянии диски на валу установлены соосно. При появлении крутящего момента вал закручивается в соотвествии со статической характеристикой упругого вола.

UR1 и UR2 напряжение соответственно на R1 и R2.

Т.к. R1 и R2 включены встречно U1-2 = UR1-UR2.

Встречное включение резисторов обеспечивает разнополярную последовательность прямоугольных импульсов.

U3 напряжение после выпрямления.

Для преобразования прямоугольных импульсов в уровень который можно измереть устанавлтваем цепь R3С1 – сглаживающая цепь.

Билет №18

1. Механическая скоростная характеристика объекта регулиравания

2. Построение графика амплитудно-частотной характеристики тормоза стенда

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:

Построение графика АЧХ тормоза стенда.

АЧХ – зависимость амплитуды синусоидального сигнала на выходе от частоты входного синусоидального сигнала при постоянной амплитуде входного сигнала.

С увеличением частоты синусоидального напряжения на входе амплитуда выходного колебания растет и при больших ω достигает максимальной величины.

Сохраняя входную амплитуду одинаковой но с увеличением частоты напряжения колебаний на выходе амплитуда возрастает.

Т.1 ω=0 =0

Т.2 ω=1/Т =0,7

Т.3 ω=2/Т =0,9

3. Электрические сигналы в датчике перемещения рейки ТНВД

Билет№19 статическая характеристика объекта регулирования Зависимость выходной величины от входной величины в установившемся состоянии называется статической характеристикой объекта регулирования. Статические характеристики могут быть как линейными с различными коэффициентами наклона, так и нелинейными, причем большинство реальных ОР в целом имеют нелинейные статические характеристики. Статическая характеристика звена с одним входом u может быть представлена кривой y = F(u) (рис.13). Если звено имеет второй вход по возмущению f, то статическая характеристика задается семейством кривых y = F(u) при различных значениях f, или y = F(f) при различных u.

Дифференциальное уравнение интегрирующего элемента(RC цепь) Примером интегрирующего элемента в ДВС является маховик, установленный перед сцеплением. Он выполняет функцию интегрирования, суммирования получаемых импульсов. Таким образом формируется непрерывный уровень момента КПП под действием которого частота вращения трансмиссии происходит равномерно.

3. Электрические сигналы в датчике частоты вращения. На валу соединяющим ДВС и коробку передач установлен металлический диск. Преобразователь импульсный щелевой (5) формирует прямоугольные импульсы. Затем с помощюдиффиринциирующей цепи С1-R1-R2 формируются экспоненциальные импульсы (отрицательные и положительные). Затем диод VD формирует импульсы положительной полярности. Затем Катушка Lи конденсатор С2 преобразуют импульсы в напряжение.

Билет №20

1.Статическая характеристика 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.

2.Схема и принцип действия дифференцирующего звена

Выходное напряжение явл. напряжением падения на конденсаторе и вычитается . Т.к. соед R и C последовательно, то . .

Выходное напряжение данной цепи получается интергированием входного напряжеия. Переходная характеристика RC – цепи – изменение во времени выходного напряжения при ступенчатой подачи напряжения входного. RC=T- постоянная времени. Передаточная функция RC – цепи

W_RC – отношение изображения по Лапласу выходной величины данного элемента к изображению входной величины при нулевых начальных условиях.

Ip – изобр. операторного тока.

Тp – постоянная времени – характеризует быстроту изм. выходной величины элемента при ступенчатом изм. входной величины.

3. Цифровой датчик частоты вращения

В цифровом датчике частоты вращения валов открытием или закрытием транзистора 4, управляет 2 напряжения: Ек напряжение питания подводимое проводом 11 на коллектор транзистора от мультибратора, выполненного на 2-х транзисторах, 4-х резисторах и 2-х коммутаторов. Мультибратор постоянное напряжение преобразует в импульсы. 2-ой вход транзисторного усилителя 4 тоже импульсный. В виде экспоненциальных импульсов формируемых элементами: диском с выступами и прорезями, ПИЩ, 1-ым резистором 14, дифференцирующей цепью выполненной на резисторе 15 и конденсаторе 16, импульсном диоде 17 и регистратором базы 10. На резисторе 5 цифрового датчика частоты вращения появляются короткие импульсы экспоненциального типа, число их зависит от длительности прямоугольного импульса, сформированного однокомпонентным мультибратором. В цифровом датчике имеется суммирующий электронный счётчик 18, этот элемент является непосредственным преобразователем числа коротких импульсов в цифровой код. Имеется дифференцирующие звено вход которого присоединен к выходу автоколебательного мультибратора 20,21. Выход счётчика соединен с интерфейсом 22.

Билет 21

1. Статическая характеристика датчика момента

Статической характеристикой датчика является зависимость изменения выходной величины от изменения входной.

2. Амплитудно-частотная характеристика диффиринциируюзего звена

Для построения амплитудно-частотной характеристики дифф. Звена необходимо найти модуль частотной функции.

Зависимость амплитуды синусоидального сигнала на вы ходе диф цепи от частоты входного синусоидального сигнала при постоянной амплитуде входного сигнала А

3. Цифровой датчик крутящего момента на валах

Основой цифрового преобразователя является наличие следующих элементов: логический элемент “И” с двумя входами, и сумирующий счетчик

1.катушка индуктивности с магнитным сердечником , установленная на расст. 1 мм то диска с выступами и прорезями ( 60 выст , 60 пр.)

ЭДС на RC-цепь для усиления и выпрямления. Выпрямителем на импульсных диодах , эти импульсы пост на логич элемент «И» .логический элемент имеет входы х1 х2 и выход х3

На выходе логического элемента им сигнал в том случае если на обоих элементах им входные сигн х1 х2

Имеется катушка индуктивности 2 , дифф звено 4 6 8 с диодом 10. При нажатии на педаль здесь формируется одно изм магнит потока и поступ на ждущий мультибр, выполн на логич элементе на конденс 14 и резисторе 16.

Билет 22

1 Схема и принцип действия 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.

2 Переходная характеристика диффиринциирующего звена

В момент времени t =0, включа.щий действие прямоугольного импульса напряжение на емкости конденсатора = 0, все наряжение к резистору.

В любой момент времени

3 Датчик мощности на валах

Для датчика мощности необходимо 2 датчика: импульсный датчик момента, аналоговый датчик частоты вращения. Используется схема И на выходе которого формируется импульс длительность которого пропорциональна моменту на валу, а высота импульса пропорциональна частоте вращения вала на котором установлен датчик мощности. При сигнале RC-цепи получ импульсы на выходе формируют напряжение в виде уровня при этом уровень пропорционален механической мощности на валах=М*ώ.

Датчик частоты вращения выполнен: диск 60 выступов и 60 прорезей, на ПИЩ, диференцир цепи R1, R2, C1, импульсном диоде VD1. Датчик мощности необходимо устанавливать на валах соединяющих эл. Двигатель с насосом, компрессором и др. технологическим оборудыванием затраты на эксплуатацию которого очень велики.

Билет N23