лабораторная работа / паркт руслана (составление функциональной схемы)

Министерство общего образования Российской Федерации

Саратовский государственный технический университет

Балаковский институт техники, технологии и управления

Практическая работа.

ТАУ.

Тема: Составление функциональной схемы системы

автоматического регулирования и анализ ее работы

Выполнил студент гр. УИТ-42в

Бегжанов Р.

Проверил:

Стельмах И. В.

Балаково 2003 г.

Цель работы: научится составлять структурные схемы по принципиальной схеме, определить какой элемент САУ на какой показатель качества управления влияет и каким образом.

Дано: принципиальная схема регулирования числа оборотов электродвигателя (Рис.1). Составить структурную схему с обозначением всех элементов и с описанием всех сигналов, алгоритм работы САУ, классифицировать САУ.

Рис.1 Принципиальная схема регулирования числа оборотов электродвигателя.

Ход работы.

1. Определим объект регулирования (ОР). Объектом регулирования в данной схеме будет являться – электродвигатель, так как основной задачей САУ, в данной схеме, является поддержание определенного числа оборотов электродвигателя. Регулируемую величину – частота вращения, обозначим «n».

2. Определим исполнительное устройство (ИУ) – реостат, так как при уменьшении сопротивления, на реостате, на якорь двигателя будет подаваться большее напряжение. Регулируемая величина – напряжение реостата U_р.

3. Определим датчик (Д) – тахогенератор, так как он преобразует выходную величину электродвигателя в выходное напряжение тахогенератора Uтг. С выхода тахогенератора сигнал попадает на компаратор (сравнивающее устройство), где сравниваются выходная величина «U_тг» с задающим напряжением «U₀», а разница подается на ЭМУ U=U₀-U_тг .

4. Определим усилительное устройство (УУ) – электромашинный усилитель, он служит для усиления сигнала управления. Регулируемую величину обозначим «U_ЭМУ» .

5. Определим преобразовательное устройство (ПУ) – исполнительный двигатель, так как он преобразует сигнал с ЭМУ в угол поворота ходового винта реостата. Регулируемую величину обозначим «w».

6. Задающим устройством (ЗУ) будет являться – напряжение U0, которое пропорционально заданно частоте вращения электродвигателя.

7. Построим структурную схему по перечисленным выше пунктам 1-6, получим:

Задающее устройство (ЗУ) – напряжение U₀.

Усилительное устройство (УУ) – электромашинный усилитель.

Преобразовательное устройство (ПУ) – исполнительный двигатель.

Исполнительное устройство (ИУ) – реостат.

Объект регулирования (ОР) – электродвигатель.

Датчик (Д) – тахогенератор.

Составим передаточную функцию для каждого элемента САУ в отдельности:

W_эл.д(р)= n/U_тг ; W_р(р)=U_р/w ; W_исп.д(р)= w/U_эму ; W_у(р)=U_эму/^U ;

W_д(р)=U_тг/n. U=U₀- U_тг , где U – разница подаваемая на УУ (электромашинный усилитель) и с ее помощью происходит автоматическое регулирование.

Принцип работы. При увеличении нагрузки частота оборотов электродвигателя уменьшается, тахогенератор выдает меньшее напряжение U_тг , которое сравнивается на компараторе с задающим напряжением U₀ и разница U подается на электромашинный усилитель. После усиления сигнал с ЭМУ подается на исполнительный двигатель, который вращает ходовой винт реостата и этим уменьшает его сопротивление. На якорь электродвигателя подается дополнительное напряжение и число оборотов электродвигателя восстанавливается.

Классифицируем САУ:

Данная САУ является одноконтурной, так как состоит из одного контура. А так же замкнутой, потому что на вход устройства управления подается как задающее воздействие, так и выходная величина, то есть имеет обратную связь.

САУ является следящей и одномерной, так как решает одну функциональную задачу, следит за одним параметром. По характеру действия является – непрерывного действия.