3.5. Характеристики исполнительного механизма постоянной скорости

Исполнительный механизм постоянной скорости подключается к выходу релейного элемента. Поэтому его структуру можно представить как последовательное соединение трехпозиционного нелинейного элемента и интегрирующего звена. Их совместная характеристика - зависимость выходной величины от входного воздействия в общем виде имеет вид представленный на рисунке 3.11, где - входное воздействие, - зона нечувствительности, - зона возврата, S_Н, - номинальная скорость и перемещение ИМ соответственно. Обычно нелинейная характеристика определяется пусковым устройством ИМ. Механизм может находиться в трех состояниях.

1. при ;

2. при ;

3. при ;

4. Перемещение ИМ в зоне возврата определяется знаком производной (направлением изменения) входного воздействия.

Х арактеристика ИМ не линейна. Характеристику близкую в среднем к линейной можно получить, если использовать импульсный режим работы исполнительного механизма (ИМ). Действительно, пусть на ИМ поступает импульсный сигнал z(t) единичной амплитуды и следующими параметрами импульсов:  - длительность импульса, T- период следования импульсов, - скважность следования импульсов (Рис. 3.12). При каждом импульсе ИМ перемещается на величину h с номинальной скоростью S_Н= = =ОА/. Средняя скорость S=ОА/T=S_н/T=S_н. Тогда для среднего значения выходного сигнала получим уравнение , которое является уравнением интегрирующего звена с передаточной функцией W(p)=S_ср./p. Таким образом, ИМ постоянной скорости, работающий в импульсном режиме может быть представлен интегрирующим звеном с передаточной функцией W(p)=S_ср./p.

4. Регуляторы

4.1 Регуляторы прямого действия

4.2 Двухпозиционные регуляторы

4.3 Аналоговые регуляторы

4.4 Аппаратная реализация функциональных узлов регуляторов

4.5 Регуляторы с исполнительным механизмом постоянной скорости

4.6 Агрегатные комплексы средств автоматизации

4.7 Цифровые системы управления и регулирования

Электронные регуляторы широко используются для создания локальных систем регулирования различных технологических параметров. Регулирование ведется по релейному, П, ПИ, ПИД законам регулирования. Устройства имеют разные принципы действия, разное исполнение и условия эксплуатации.

Инженер в области автоматизации должен знать принцип действия различных регуляторов, их устройство, методы сопряжения с датчиками и исполнительными механизмами, уметь находить неисправности.

Цель главы – ознакомление с принципом действия и устройством различных типов электронных регуляторов.

ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ГЛАВЫ НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ

• принципы построения релейных, и аналоговых П, ПИ, ПИД регуляторов,

• принцип действия П, ПИ, ПИД регуляторов с исполнительными механизмами постоянной скорости,

• классификацию приборов по роду используемой энергии носителем информации,

• функциональный состав агрегатных комплексов и устройство входящих в них регуляторов,

• состав и принцип действия функциональных узлов регуляторов.

Регуляторы по принципу функционирования можно разделить на регуляторы прямого действия и непрямого действия, которые, в свою очередь, можно разделить на три группы по виду управляющего сигнала на выходе:

1. Позиционные регуляторы, выходные сигналы которых могут принимать 2,3 и более дискретных значения (2,3 позиционные).

2. Аналоговые регуляторы, у которых на выходе присутствуют непрерывные аналоговые сигналы.

3. Аналого-импульсные (импульсные) регуляторы, управляющие сигналы на выходе которых представляют собой последовательность импульсов.