Міністерство освіти і науки України
Запорізька державна інженерна академія
С.В.Погорєлов
АВТОМАТИЗАЦІЯ ПРИВОДІВ МАШИН
Конспект лекцій
для студентів ЗДІА
спеціальності 7.090218 “Металургійне обладнання”
Запоріжжя
2006
Міністерство освіти і науки України
Запорізька державна інженерна академія
АВТОМАТИЗАЦІЯ ПРИВОДІВ МАШИН
Конспект лекцій
2- видання, перероблене і доповнене
для студентів ЗДІА
спеціальності 7.090218 “Металургійне обладнання”
Рекомендовано до видання
на засіданні кафедри МО
протокол №7 від 06.12.2005 р.
Автоматизація приводів машин. Конспект лекцій. – 2- вид., перероб. і доп.,
для студентів ЗДІА спеціальності 7.090218 “Металургійне обладнання”
/Сост.: С.В.Погорєлов. – Запоріжжя, 2006. – 172с.
Методичні вказівки призначені для студентів спеціальності 7.090218 “Металургійне обладнання”
Укладач: С.В.Погорєлов, доцент, канд. техн. наук
Відповідальний за випуск : зав. кафедрою МО професор А.Я. Жук
ЗМІСТ
ВСТУП 11
Глава 1. Принципи побудови і математичний опис систем автоматичного управління 16
1.3. Система автоматичного управління і регулювання складається з двох частин: 19
1.4. Принципи побудови замкнутих автоматичних систем обмежені [4], незважаючи на велике різноманіття автоматичних систем. Під принципом побудови розуміється закон формування керуючого впливу у системі, що залежить від того, чи використовується для вироблення керуючого закону причина (збурювання), що викликає порушення стану об'єкта, або наслідок (відхилення), як результат прояву цієї причини. У системах, що використовують принцип відхилення, для забезпечення працездатності важлива лише наявність відхилення регульованої величини. В основі принципу збурювання лежить вимір і використання для формування закону управління самої причини, що порушує стан об'єкта. 22
Глава 2. Рівняння динаміки і динамічні характеристики систем автоматичного управління і регулювання 27
2.2. Передатні функції типових з'єднань ланок. Алгоритмічний елемент системи автоматичного управління, вхідна змінна якого F(p) і вихідна Z(p), на структурній схемі системи зображується, як показано на рис. 2.2, а. 32
Глава 3. Вимірювальні елементи 35
3.2. Датчики активного опору. Потенціометричні датчики застосовують для виміру зміщень. Їхніми основними перевагами є простота конструкції і можливість роботи без наступного посилення сигналу. До основних недоліків відносяться наявність ковзного електричного контакту, відносно великі зміщення повзунка і значні зусилля для здійснення цих зміщень. Простий реостат, що змінює струм в електричному ланцюзі при зсуві повзунка, майже не використовується в автоматиці через значну нелінійність його характеристик. Звичайно датчики включаються за схемою потенціометру (рис. 3.1, а). У цьому випадку характеристика датчика може бути наближено лінійною за рахунок правильного вибору режиму роботи потенціометра. 37
3.3. Датчики індуктивності. Принцип роботи датчиків заснований на зміні індуктивного опору котушки із сердечником. Датчики індуктивності мають наступні переваги: 39
3.4. Ємнісні датчики являють собою звичайний плоский або циліндричний конденсатор, зміна ємності якого відбувається або за рахунок зміщення однієї з пластин, або за рахунок зміни діелектричної проникності ε середовища, що знаходиться між пластинами. При зміщенні змінюється відстань δ між ними або площіни А, що взаємно перекриваються. Ємність конденсатора виражається залежністю: 44
3.5. Датчики напруги. У датчиків напруги величина вихідної напруги пропорційна вимірюваній величині. До датчиків напруги відносяться сельсини, п'єзоелектричні датчики, термопари, тахогенератори та ін. 46