Скачиваний:
167
Добавлен:
22.02.2014
Размер:
103.94 Кб
Скачать

Практическая работа 1 по тау для специальности тмс Анализ функциональной схемы системы управления

Данная работа является первой из комплекса практических работ по анализу и синтезу систем автоматического регулирования машиностроительных процессов. Работа заключается в освоении навыков анализа функциональных схем.

На основании общих закономерностей работы систем управления по функциональной схеме системы управления выявляются все основные и дополнительные элементы системы, сигналы, действующие в системе, входные, выходные воздействия. На основании этого устанавливается принцип работы системы.

  1. Постановка задачи. Изучить функциональную схему системы управления, выявить все элементы и сигналы, действующие в системе, описать работу системы.

  2. Основы работы систем управления с отрицательной обратной связью.

Алгоритм работы системы с отрицательной обратной связью содержит следующие операции, которые выполняются циклически.

  1. Задать заданное значение управляемой переменной g.

  2. Измерить текущее значение управляемой переменной x.

  3. Определить ошибку управления .

  4. По полученной ошибке определить величину управляющего воздействия

.

  1. Подать полученное управляющее воздействие на объект управления.

  2. Учесть динамику объекта управления, для этого выждать время, необходимое для изменения выходного управляемого параметра под действием нового значения управляющего значения.

  3. При постоянном значении задания вернуться к пункту 2, при изменении задания к пункту 1 и повторить цикл операций.

Данный алгоритм управления можно представить в виде структурной схемы (рис. 2). Обратим внимание, что объект управления имеет, как минимум, 2 входа: возмущающее воздействие и управляющее воздействие и один выход – управляемый параметр. Повторение цикла операций необходимо по двум причинам. Во-первых, на начальной стадии процесса регулирования, возможно, потребуется несколько циклов подбора необходимого значения регулирующего воздействия для вывода регулируемой переменной на заданное значение. Во-вторых, после (или в процессе) вывода параметра на заданное значение возможно влияние возмущающих воздействий (изменение других параметров объекта управления), приводящих к отклонению регулируемой величины от заданного значения при установленном значении управляющего воздействия и потребуются новые циклы для корректировки управляющего значения и возврата регулируемой величины на заданное значение.

Элементы систем управления. Для реализации алгоритма управления нужны следующие элементы системы управления.

  1. Задатчик заданного значения.

  2. Датчик для измерения регулируемой переменной на выходе

объекта управления.

  1. Элемент сравнения для расчета ошибки управления.

  2. Управляющее устройство для расчета значения управляющего воздействия при текущем значении ошибки управления.

  3. Исполнительный механизм для изменения на объекте управления параметра, используемого в качестве управляющего воздействия.

  4. Объект управления, имеющий, как минимум, два входа – управляющее и возмущающее воздействия и один выход – регулируемая величина.

Кроме данных обязательных элементов в системе управления могут быть дополнительные элементы- преобразователи, усилители и другие элементы для согласования элементов системы по виду энергии, мощности сигналов и т.д.

Основные понятия и термины систем управления.

Элементы систем управления

  1. Объект управления – управляемый процесс, который характеризуется своими закономерностями и рядом входных и выходных переменных.

  2. Задатчик – устройство для формирования заданного значения регулируемой переменной.

  3. Датчик – устройство для измерения регулируемой переменной.

  4. Элемент сравнения – устройство для определения отклонения регулируемой переменной от заданного значения.

  5. Управляющее устройство – вычислительной устройство, определяющее по изменению ошибки во времени значение управляющего воздействия, включающее при необходимости наблюдатели, фильтры, прогнозирующие и другие корректирующие устройства.

  6. Исполнительный механизм – устройство, обеспечивающее передачу управляющего воздействия на регулирующий орган.

  7. Регулирующий орган – устройство, непосредственно изменяющее значение регулирующего параметра.

  8. Усилитель – устройство для согласования каналов передачи информации по уровню сигнала, мощности.

  9. Преобразователь- устройство для преобразования сигналов одного вида энергии в другой с целью согласования работы различных по виду используемой энергии элементов системы.

Сигналы, действующие в системах управления.

  1. Регулируемая переменная – выходная величина объекта управления, управление которой является целью работы системы управления.

  2. Задающее воздействие – значение, на котором должна находиться регулируемая переменная.

  3. Ошибка регулирования - разность между заданным и текущим значениями регулируемой переменной.

  4. Управляющее воздействие – входная переменная управляемого процесса, которая может независимо изменяться в процессе управления и которая используется для компенсации влияния других входных воздействий.

  5. Возмущающие воздействия – входные переменные процесса (кроме управляющего воздействия), изменения которых приводят к смещению регулируемой переменной относительно заданного значения. Именно отработка влияния возмущающих воздействий является одной из основных целей создания систем управления. При изменении возмущающего воздействия система управления производит изменение управляющего воздействия, которое уравновешивает влияния возмущающего воздействия, в результате чего регулируемая выходная переменная остается на заданном уровне.

  6. Промежуточные переменные, получаемые при преобразовании, усилении сигналов и т.д.

Соседние файлы в папке методические указания по лабораторной работе