![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •1.2.1. Принцип прямого управления (рис.В.2)
- •1.2.2. Принцип управления по возмущению (рис.В.3)
- •1.2.3. Принцип управления по отклонению (рис.В.4)
- •Расчеты статической ошибки εСт регулирования
- •Расчеты скоростной ошибки εСт регулирования
- •Выводы по расчетам статической и скоростной ошибок регулирования:
- •Типовые дифференцирующие звенья сау
- •Типовые интегрирующие звенья сау
- •Понятие об устойчивости сау различных типов. Прямые методы оценки устойчивости. Критерии устойчивости, их преимущества перед прямыми методами.
- •Виды ошибок регулирования и методы их снижения.
- •Расчеты статической ошибки εСт регулирования
- •Расчеты скоростной ошибки εСт регулирования
- •Выводы по расчетам статической и скоростной ошибок регулирования:
- •3.6. Типовые регуляторы. Влияние п-, и- и д-регуляторов на прямые показатели качества сау: устойчивость, ошибки регулирования, колебательность, перерегулирование и быстродействие.
- •Влияние и-регулятора на показатели качества сау
- •Влияние д-регулятора на показатели качества сау
- •3.8. Постановка задач оптимальных сау, характеристика получаемых решений. Методы расчетов оптимальных сау.
- •3.9. Построение кривой разгона по результатам активного эксперимента над статическим и астатическими объектами.
- •3.10. Аппроксимация передаточными функциями кривых разгона динамических звеньев 1-го порядка.
- •Аппроксимация для статических объектов.
- •Характеристики ро
- •Электродвигательный исполнительный механизм
- •Элементы автоматики, входящие в исполнительный механизм
- •И.М. Без рычага обратной связи авс
- •9. Устройство и принцип действия пневматических
- •3.13. Приведите структурную схему, графики сигналов и пояснения для пи-регулятора импульсного действия с исполнительным механизмом постоянной скорости.
- •Итерационный метод определения оптимальных настроек регуляторов автоматических систем.
- •Расчетная реализация метода
- •Виды модуляции в импульсных и микропроцессорных сау. Особенности расчетов временных характеристик в импульсной сау с использованием z-преобразований.
- •Основы построения микропроцессорных систем управления: структура мпсу, структура управляющей микроЭвм (контроллера), шинная организация и структура программ.
- •Типовые структуры микропроцессора и микроконтроллера. Назначение и содержание машинных циклов. Принцип формирования сигналов шины управления.
- •Организация работы с внешними устройствами по вводу и выводу цифровой информации.
И.М. Без рычага обратной связи авс
В этом случае и.м. является астатическим звеном без самовыравнивания.
Рассмотрим ненагруженный и.м.
.
В нулевом положении золотника его поршнями перекрыты оба отверстия. Силовой поршень неподвижен.
Пусть золотник сместился вниз и точка
В переместилась в точку В/. Через
нижнее открывшееся отверстие под поршень
поступает масло давлением,
а через верхнее отверстие масло над
поршнем приобретает атмосферное давление
.
На поршень действует гидравлическая
сила
.
Поршень перемещается вверх.
Из-за
того, что поршень неограниченно движется,
и при отсутствии упора он уходил бы в
бесконечность, то данный тип и.м. не
обладает самовыравниванием.
Передаточная функция звена интегрирующая:
.
Скорость перемещения поршня (наклон графика переходного процесса) прямо пропорционален сечению золотниковых отверстий, через которые втекает и вытекает масло.
Скорость протекания масла через отверстия
золотника
.
Расход масла:
,
где
- сечение отверстия золотника.
Если увеличивать внешнюю силу
,
приложенную к поршню, то ее действие
эквивалентно дополнительному давлению,
приложенному к поршню:
.
9. Устройство и принцип действия пневматических
исполнительных механизмов и их характеристики
На схеме пневматического исполнительного механизма, приведенной ниже, применены следующие обозначения: РО – регулирующий орган, МИМ – мембранно-исполнительный механизм,
График ходовой характеристики приведен на рис.9.2.
Р=О…Рпит,
- сила, действующая на мембрану,
,
где
– эффективная площадь мембраны,
- реакция опоры,
- сила сопротивления пружины состоит
из
и силыСХ, вызванной перемещением
от упора на величинуХ, С– жесткость
пружины,
- сила трения,
- сила от РО.
В общем случае справедливо уравнение:
.
В активном режиме, когда мембрана
начинает двигаться, но не достигает
упора в РО, в этом уравнении надо убрать
силу
:
.
Т.к.
очень мала, то ей можно пренебречь.
Основные характеристики МИМ:
Ходовая – это перемещение как функция
давления
.
Силовая – это сила как функция давления
.
Для выполнения расчетов по методике
для МИМ заменим все силы
на давление:
,
где
- избыточное давление.
,
где
- давление, при котором ненагруженный
ИМ начинает двигаться.
,
где
- эквивалентное давление.
На активном участке ходовая характеристика выглядит так:
.
01
– мембрана неподвижна, т.к. сила
.
Действует
.
12 – активный участок. Сила
.
Сила
.
Мембрана перемещается настолько, чтобы
за счет силы
достигалось равновесие.
23 – упор в
.
- конечное давление, при котором закроется
.
2
– момент закрытия
.
3
– состояние с максимальным давлением
.
Аналитическое выражение перестановочной силы:
- справедливо для активного участка.
01 – мембрана преодолевает усилие предварительного сжатия пружины. Поэтому на штоке усилие нулевое.
1
– сравнялись
и
.
12 – растет усилие на штоке, но пока
усилие не станет больше
мембрана неподвижна.
2
– мембрана развивает усилие
.
Теряется связь с упором.
23 – активный участок. Мембрана движется
и на штоке
.
3
– упор в
.
34 – участок уплотнения для
.
Сила растет, но движения нет.
3.13. Приведите структурную схему, графики сигналов и пояснения для пи-регулятора импульсного действия с исполнительным механизмом постоянной скорости.
Таким ИМ является АД.
На рисунке 15.1.приведена структурная схема регулятора типа Р25.
Регулятор содержит преобразователь
входного сигнала (ПС), регулирующий блок
и релейный блок. ПС является сменным
блоком. каждый блок рассчитан на входной
сигнал
,
или
(J~ или J).
На
выходе только
постоянное, которое является сигналом
задания для регулирующего блока. На
выходе регулирующего блока образуется
,
,
0.
При
оба КВ и КН выключены и АД не вращается.
При
включается КВ и АД вращается вперед,
при
- назад.
Рис.15.2. Структурная
схема регулятора типа Р25
Принцип
действия регулятора (работа регулирующего
блока):
Пусть
изменяется скачком, т.к.Сбыл
разряжен, то
,
а
.
примем условие, что
,
значит
.
На АД будет подано питание (участок 1-2)
и угол будет изменяться по прямой линии.
При
сработаетР1и конденсаторСбудет заряжаться через
от источника напряжения
.
Одновременно будет уменьшаться
.
Когда сигнал
пройдет зону гистерезиса
и достигнет
2
вых. сигнал
.
РелеР1потеряет питание, переключит
свой контакт и конденсаторСначнет
разряжаться на сопротивление
.
Напряжение
будет уменьшаться (участок 2-3), а
увеличиваться. При достижении
снова установится
.
Параметры схемы
выбраны так, чтобы заряд конденсатораСбыл больше разряда.
В Р25сопротивлениемрегулируется длительность импульса
.
Длительность паузы составляет
крат.
На участках 1-2, 3-4 и 5-6 угол растет по линейной зависимости.
Все
графики преднамеренно искажены. В
реальном масштабе времени они выглядят
как на рис.15.4:
График переходного процесса для аналогового регулятора показан пунктиром. Видно, что отличие графиков мало. Это позволяет считать, что регулятор Р25в комплекте с АД работает как ПИ-регулятор.
- угол поворота однобортного ИМ.
Передаточная функция ПИ-регулятора при
использовании резистивного датчика на
входе:
и
- угол поворота и время поворота
однобортного ИМ (МЭО);
- сопротивление датчика в рабочей точке;
- значение коэффициента передачиР25,отсчитанное по шкале прибораР25.
Эта шкала наносится на прибор на
заводе-изготовителе при подключении к
нему прибора с
.
- постоянная времени И-части, которая
отсчитывается по шкале прибора и
градуировка шкалы не зависит от ИМ.
- общий коэффициент передачи регулятора.