Принцип действия.

Большую группу САД составляют напорные и безнапорные системы истечения. Специфика технических производств потребовала создания различных по принципу действия и назначению систем истечения – объемных и весовых, непрерывного и дискретного действия. Наибольшее распространение в химической промышленности получили объемные дозирующие устройства, способные работать в качестве дискретных питателей в импульсных САД. Здесь точность дозирования простым исполнительным устройством ИУ1 или ИУ2, работающим в трудных эксплуатационных условиях, определяется выносной задающей частью – прибором управления ПУ, связанным с исполнительными устройствами электрическими или пневматическими импульсными линиями.

В импульсной САД свободного истечения при подаче пневматического командного импульса к исполнительному устройству ИУ2 вначале открываются клапаны 10 и 13 и мерная емкость 11 заполняется из напорной емкости 9, а затем клапаны 10 и 13 закрываются и открываются клапаны 12 и 14, и жидкость из емкости 11 сливается.

1 Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. – М.: Наука, 1972 г.

1. Власов В.В., Скоробогатова Т.Н. Составление функциональных схем систем автоматического регулирования: Методическое пособие, 32.

3 Иванов В.А. Ющенко А.С. Теория дискретных систем автоматического управления. М.: Наука, 1983. 331 с.

4 Крутов В.И. Теплотехника: Учебник для ВТУЗов.: Машиностроение, 1986. 426 с.: ил.

5 Первозванский А.А. Курс теории автоматического управления: Учеб нопособие – М.: Наука, 1986.-616 с.

6 Плис А.И., Сливина М.А. MathCAD: Математический практикум для экономистов и инженеров: Учеб. пособие. – М.: Финансы и статистика: 1999 - 656 с.: ил.

7 Подлесный Н.И., Рубанов В.Г. Элементы систем автоматического регулирования и управления. М.: Наука, 1989. 304 с.

Система управления движущимся объектом

Рассмотрим систему управ­ления, изображенную на рис. 1. Здесь обозначено: Г Н — гироскоп направления, измеряющий отклонение движущегося объекта от заданного курса; П — потенцио­метр; Д — двигатель рулевого устройства и Р — редуктор. При отклонении объекта от заданного курса на угол α движок потенциометра отклоняется на тот же угол. В ре­зультате на усилитель поступает напряжение. Пройдя усилитель, это напряжение поступает на двигатель, и руль объекта начинает поворачиваться.

Составим передаточную функцию разомкнутой системы. Для этого отсоединим гироскоп направления от объекта и введем обозначения α₁ — угол отклонения гирос­копа и α₂ — угол поворота объекта (в замкнутой системе α₁₌ α₂₌ α).

Функциональная схема системы управления движущимся объектом

Найдем передаточные функции отдельных звеньев.

Потенциометр. Считая потенциометр безынерционным звеном получаем:

W1(p)=Uвх/α₁=k₁, где k₁— крутизна потенциометра [В/рад].

Ус и л и т е л ь. При безынерционном усилителе

W2(p)=Uвых/Uвх=k₂,

где k2 — коэффициент усиления по напряжению.

Двигатель совместно с редуктором. Передаточная функция дви­гателя с редуктором в случае пренебрежения переходными процессами в обмотке управления имеет вид

W3(p)=k₃/(1+T₃p),

где k₃ — коэффициент передачи двигателя совместно с редуктором по скорости [рад/В ∙ с], а T₃ — электромеханическая постоянная времени.

Объект. Будем считать, что угловая скорость поворота объекта по курсу про­порциональна углу отклонения руля. Тогда угол поворота будет пропорционален интегралу от угла поворота руля по времени.

При учете инерционности объекта его передаточная функция имеет вид:

W4(p)=k₄/p(1+T₄p),

где k₄ — коэффициент передачи объекта [с^-1],Т₄ — постоянная времени объекта.

Передаточная функция разомкнутой системы:

W(p)=W1(p)W2(p)W3(p)W4(p)=K/(p(1+T₃p)(1+T₄p))

где К [с^-2] —коэффициент передачи разомкнутой системы.

.

Первая часть.

Рассмотрим систему автоматического регулирования на примере силового гид­роцилиндра (поршневой исполнительный механизм).

Рисунок 1.Схема управления поршневым гидравлическим

исполнительным механизмом.

Принцип действия.

Основными элементами гидропривода являются: гидроемкость 1, источник пи­тания 2 (насос с приводным двигателем), управляющие устройства 7 и 6 (гид­рораспределители), исполнительное устройство 5 и вспомогательная гидроап­паратура 3, 4, 8. Управление основным золотником 6 осуществляется с помо­щью кранового распределителя 7. Рабочая жидкость из гидроемкости 1 насосом 2 подается в напорную линию, на которой установлен предохранительный кла­пан 3. При положении пробки распределителя 7, указанном на схеме, жидкость высокого давления подводится к левой торцевой полости золотника 6, а правая полость соединяется с линией слива, благодаря этому плунжер золотника 6 за­нимает крайнее правое положение и жидкость поступает в левую полость сило­вого цилиндра 5. При этом поршень силового цилиндра перемещается слева направо. При повороте пробки крана 7 на 90 плунжер золотника 6 переместится в крайнее левое положение, и жидкость начнет поступать в правую полость си­лового цилиндра 5, перемещая поршень справа налево. Скорость перемещения плунжера золотника 6 может регулироваться дросселями 4 и обратными клапа­нами 8.

Гидропередачи постоянной скорости

1 - центробежный регулятор

2 - плунжер распределительного золотника

3 – цилиндр

4 – насос

5 – мотор

Описание установки

Рассмотренная передача может быть также применена в тех случаях, когда необходимо обеспечить постоянное число оборотов на её выходном валу насоса. К подобным случаям относятся, к примеру, приведение во вращении генераторов переменного тока самолетов, числа оборотов двигателей которых могут изменяться в широком диапазоне (примерно 4:1 ) в зависимости от условий полёта самолёта.

Принципиальная схема гидропередачи стабильных оборотов с центробежным регулятором скорости. Передача состоит из насоса, устанавливаемого на фланце авиационного двигателя, и гидроматора, вал которого соединён с приводным электрогенератором.

При изменении (рассогласовании) выходной скорости гидромотора связанный с ним центробежный регулятор 1 воздействует на плунжер распределительного золотника 2, который, подавая жидкость в полость цилиндра 3 механизма регулирования производительности ( угла наклона шайбы 4) насоса, ликвидирует рассогласование, поддерживая тем самым выходную скорость гидромотора постоянной.