Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
lecinit / TAU.DOC
Скачиваний:
53
Добавлен:
19.05.2015
Размер:
3.65 Mб
Скачать

История развития автоматического управления

Первое промышленное использование автоматов относится к 18 в. - периоду промышленной революции, когда средства труда приобрели такую материальную форму существования, которая обусловила замену человеческой силы силами природного происхождения и рутинных приемов в организации труда сознательным использованием накопленного опыта.

К автоматическим устройствам этого времени, носящим в основном экспериментальный характер, относятся: в России - автоматический суппорт Андрея Нартова для токарно-копировальных станков (20-е гг. 18 в.), поплавковый регулятор уровня воды в котле И.И. Ползунова (1765), в Англии - центробежный регулятор Джеймса Уатта (1784), во Франции - ткацкий станок с программным управлением от перфокарт для выработки крупноузорчатых тканей Жозефа Мари Жанкара (1808).

Регуляторы Ползунова и Уатта

Один из первых в истории техники автоматических регуляторов был изобретен И.И. Ползуновым в 1765г. Здесь полностью осуществлен общий принцип действия любого автоматического регулятора прямого действия (рис. 301). Измерительное устройство (поплавок), измеряющее регулируемую величину (высоту уровня воды в котле), непосредственно перемещает регулирующий орган (клапан питания котла водой). Котел является объектом регулирования.

Изменение величины отбора пара из котла в паровую машину является основным возмущающим воздействием на регулируемый объект. Если отбор пара увеличится, испарение воды ускорится, уровень воды H (регулируемая величина) начнет уменьшаться. Тогда поплавок, опускаясь, будет шире открывать регулирующий клапан, усилится приток питающей воды, и уровень ее будет автоматически восстанавливаться.

Следующим в истории техники автоматическим регулятором, получившим широкое распространение, был центробежный регулятор скорости вращения вала паровой машины, изобретенный Уаттом в 1784 г. (рис. 302). Этот регулятор имеет другую конструкцию и другую природу регулируемой величины (угловая скорость ), но совершенно тот же общий принцип действия регулятора прямого действия. Измерительное устройство регулятора (центробежный механизм) реагирует на изменение регулируемой величины . Так, если угловая скорость вала  увеличивается, шары центробежного маятника расходятся, муфта поднимается и перемещает непосредственно регулирующий орган (например, заслонку в трубе питания машины паром). Это изменяет приток энергии в машину, чем автоматически уничтожается нежелательное отклонение угловой скорости .

И регулятор Ползунова, и регулятор Уатта являются регуляторами прямого действия, т.е. измерительное устройство может непосредственно (без дополнительного источника энергии) воздействовать на регулирующий орган. Питание регулятора прямого действия энергией идет не извне, а целиком за счет энергии самого регулируемого объекта, подаваемой через измерительное устройство.

Принцип работы серводвигателя (рис. 303)

Пусть щиток золотника сместили на величину  вниз. Тогда под действием P-P0 в верхнюю часть поступает масло.

Расход масла пропорционален смещению штока:

G=0.5P0

Если некоторый расход масла существует в течение t (малого), то он вызовет изменение  на величину, которая определится из закона сохранения вещества

S=Gt, где S - площадь поршня

Соседние файлы в папке lecinit