- •Автоматическое управление. Системы автоматического управления. Область применения.
- •Объекты управления. Воздействия на объекты управления.
- •Объекты управления. Статические и динамические характеристики. Режимы эксплуатации.
- •Устойчивость объектов управления.
- •Теплотехнические объекты управления.
- •Структура систем автоматического управления (сау). Виды сау.
- •Задачи систем автоматического управления.
- •Типовые виды внешних воздействий.
- •Типовые звенья. Безынерционное звено.
- •Типовые звенья. Апериодическое звено.
- •Типовые звенья. Колебательное звено.
- •Типовые звенья. Интегрирующее звено.
- •Температурные шкалы.
- •Класс точности. Вариация и чувствительность приборов.
- •Классификация методов измерения.
- •Классификация измерительных приборов.
- •Поверка. Прямые или косвенные измерения.
- •Виды поверки
- •Манометрические термометры. Устройство. Принцип действия.
- •Дилатометрические и биметаллические термометры. Принцип действия.
- •Термометры расширения подразделяются на:
- •Термоэлектрический метод измерения температуры.
- •Термобатареи. Дифференциальные термометры. Принцип действия.
- •Поправка на температуру свободных концов.
- •Требования к термоэлектродным материалам.
- •Компенсационный метод измерения термо-эдс.
- •Потенциометры. Устройство. Принцип действия.
- •Милливольтметры. Устройство. Принцип действия.
- •Описание лабораторного стенда
- •Автоматические потенциометры. Принцип действия.
- •Электрические термометры сопротивления. Устройство. Принцип действия. Требования к установке.
- •Термопреобразователи сопротивления
- •Требования, предъявляемые к материалам термометров сопротивления.
- •Полупроводниковые термометры сопротивления (терморезисторы).
- •Двух и трехпроводная схема соединения логометра с термометрами сопротивления. Промышленные логометры
- •Логометры. Устройство. Принцип действия.
- •Автоматические уравновешенные мосты. Устройство. Принцип действия.
- •Электронные термопреобразователи. Структура. Назначение.
- •Бесконтактные методы измерения температур. Л №7-8
- •Оптические пирометры. Устройство. Принцип действия.
- •Фотоэлектрический метод измерения температур.
- •Радиационные пирометры. Принцип действия.
- •Пирометры спектрального отношения.
- •Классификация приборов для измерения давления.
- •Деформационные манометры. Устройство. Принцип действия.
- •Электрические манометры. Принцип действия.
- •Жидкостные дифманометры. Устройство. Принцип действия.
- •Классификация методов и средств измерения расхода.
- •Стандартные сужающие устройства.
- •Измерение уровня.
- •Поплавковые уровнемеры
- •Буйковые уровнемеры
- •Гидростатические уровнемеры
- •Емкостные уровнемеры
- •Радиоизотопные уровнемеры
- •Ультразвуковые и акустические уровнемеры
- •Общие сведения о газовом анализе.
Теплотехнические объекты управления.
Структура систем автоматического управления (сау). Виды сау.
Каждая система управления может быть представлена в форме различных структур управления, формируемых на основе разных подходов. На рис. 4.2 представлена функциональная структура системы управления.
Основными элементами структуры являются следующие блоки:
УО – управляемый объект;
ДИ – датчик информации;
УУ – управляющее устройство;
ИМ – исполнительный механизм;
ИО – исполнительный орган.
Р и с. 4.2. Функциональная структура системы управления
Базовые сигналы в системе управления:
x – результат управления, характеризующий состояние УО (выход УО);
z – задающие воздействия;
y – невязка (ошибка) управления y=z – x;
u – управляющий сигнал (вход УО);
f – возмущающие воздействия.
Каждый объект может рассматриваться в условиях статики и динамики.
Объект находится в статическом режиме, если его состояние и все воздействия на него постоянны и не зависят от времени. Статика процесса управления называется установившимся режимом. Статической характеристикой объекта управления называется зависимость управляемой величины от управляющего воздействия. Статические характеристики могут быть: монотонными или экстремальными.
Объект управления находится в переходном режиме, если происходит процесс его пуска, останова, смены задания или режима эксплуатации.
Для определения динамических свойств объекта – исследуется зависимость при заданных изменениях внешних воздействий,и. Полученные динамические характеристики записываются графически или в виде дифференциальных уравнений. В зависимости от вида дифференциальных уравнений объекты могут быть линейными или нелинейными.
Задачи систем автоматического управления.
Поддержание постоянной величины (задача стабилизации).
Задача адаптации (самонастройка параметров в соответствии с изменением внешней среды).
Задача оптимизации (достижение лучшего состояния объекта по каким-то критериям).
Поддержание экстремума ( min или max какого-то параметра).
Программное управление (задают законы изменения параметров).
Типовые виды внешних воздействий.
Существуют следующие типовые виды внешних воздействий (сигналов) на объекты управления:
Единичная функция или единичный скачок («ступенька»)
Единичный импульс
Гармонический сигнал
Непрерывный возрастающий сигнал.
Типовые звенья. Безынерционное звено.
Элементарные звенья подразделяются по реакции на типовое входное воздействие – единичную функцию. Этот метод позволяет элементы различной сложности и физической природы свести к небольшому числу типовых линейных звеньев (или их комбинаций).
Типовые звенья:
Пропорциональные (безынерционное или безусилительное)
Апериодическое звено (1 и 2 порядков)
Колебательное звено
Дифференциальное звено
Интегрирующее звено.
У запаздывающего звена начало изменения выходной величины не совпадает по времени с моментом нанесения возмущения на входе. Так, транспортное (чистое) запаздывание появляется за счет времени, необходимого для перемещения вещества от места нанесения возмущения на входе до точки измерения выходной величины.
Усилительное безынерционное звено
, |
|
xвых=Кuвх
где – статический коэффициент передачи, усиления, равный.
–сигнал на входе; – соответствующая функция на выходе.