5.Принцип работы сар.

САР состоит из электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением (обмотка ОВД), который вращает рабочий механизм РМ. Объектом регулирования данной системы является двигатель и рабочий механизм, а регулируемой величиной является частота вращения вала, который связывает двигатель с рабочим механизмом n(t). Главным возмущающим воздействием в системе является момент сопротивления Мс рабочего механизма.

Обмотка возбуждения якоря двигателя получает питание от электромашинного усилителя ЭМУ с поперечным возбуждением. ЭМУ состоит из двух каскадов; обмотка управления ЭМУ включена на выход последовательного корректирующего устройства (ПКУ), обеспечивающего системе устойчивость и основные показатели качества. Перед ПКУ расположен ЭУ, обеспечивающий предварительное усиление сигнала ошибки. В системе перед ЭУ стоит ФНЧфильтр низких частотна вход которого подается напряжение: Ux = UдUтг, Здесь Uдзадающее воздействие. Это напряжение снимается с потенциометра П. Положение ручки потенциометра определяет знак и величину напряжения Uд от первоначального напряжения U0. Напряжение Uтг снимается с тахогенератора, связанного с двигателем, поэтому знак Uтг зависит от направления вращения двигателя, а величина Uтгпропорциональна частоте вращения n(t). Тахогенератор обеспечивает обратную связь в системе с необходимым коэффициентом ОСКос. Стабилизация n(t) при каждом изменении управляющего и возмущающего воздействий (Uд и Мс) обеспечивается следующим образом: при увеличении момента сопротивления Мс частота оборотов двигателя n(t), в соответствии с механической характеристикой ДПТ, уменьшается. Вследствие этого уменьшается напряжение Uтг и увеличивается Ux. Следовательно, увеличивается и напряжение на выходе усилителя ЭУ, а вместе с этим и напряжение на обмотке электродвигателя. В результате увеличивается сила тока и вращающий момент электродвигателя и частота вращения n(t) восстанавливается, но с определенной погрешностью, присущей системам стабилизации.

При вращении ручки потенциометра П частота вращения двигателя будет изменяться, устанавливаясь на новом уровне, соответствующем положению ручки потенциометра.

6.Классификация сар.

Рассмотрим данную систему автоматического управления по нескольким типовым признакам классификации САР.

1. Режим работы – стабилизация.

Для нее характерно:

y(t) = y^o = const  сигнал уставки.

f(t) = var  главное возмущающее воздействие,

но для холостого хода f(t) = f^o = const

2. Точность в установившемся режиме

Система статическая, т.е. статическая ошибкаx_ст не равна нулю.

Для САР должно выполнятся следующее условие: .

3. Динамическая точность.

Характеризуется динамической ошибкой, иллюстрируется графиками переходных процессов, которые получают в результате реакции САУ на входное воздействие. Примером динамической ошибки может служить отклик САУ на типовой входной сигнал в виде единичной ступенчатой функции .

Система инвариантна по управляющему или возмущающему воздействию, если динамическая ошибка системы не зависит от данного воздействия.

4. Принцип регулирования  по ошибке (Ползунова-Уатта). Реализуется в одноконтурных системах.

Вырабатывается сигнал ошибки (t) = y(t)  x₁(t). Сигнал ошибки подается в АР, который вырабатывает сигнал регулирующего воздействия (t)=()=F(x,y). Процесс сводится к минимизации ошибки (t)0.

Недостатки:

• регулирование ведется по отклонению выходной координаты от требуемого значения (по следствию), следовательно возрастает время регулирования.

• не учитывается действие возмущающего фактора.

5. Закон регулирования  закон, по которому происходит преобразование сигнала ошибки в сигнал регулирующего воздействия.

В нашей системе используется пропорциональный закон регулирования , следовательно, его можно отобразить линейными однородными дифференциальными уравнениями.

Эта система непрямого регулирования, т.е. в состав АР входят усилители, энергия которых используется для формирования (t).

Рассматриваемая САР относится к системам с последовательной коррекцией, хотя можно ввести параллельное устройство по возмущению.

6. Характер регулирования во времени.

Различают: а) непрерывного действия

б) дискретного действия.

Характер регулирования во времени  непрерывное регулирование, т.к. непрерывному изменению внешнего воздействия соответствует непрерывное изменение регулируемой величины (n(t)). Все звенья системы имеют непрерывное действие (ЭМУ, двигатель, тахогенератор, усилитель, фильтр).

7. Отсутствие или наличие нелинейных звеньев.

В данной САР все звенья линейны, кроме ЭМУ, у которого электродвижущая сила е связана с током возбуждения i_в нелинейной кривой намагничивания генератора. Однако и здесь при сравнительно небольших напряжениях якоря (примерно до половины номинального) можно зависимость между e и i_в считать также линейной.

8. Одномерные или многомерные САР.

Данная САР относится к одномерным, т.к. регулируется только одна выходная величина.