![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Функции и характеристики элементов автоматических устройств (ас).
- •Датчики, основные показатели и характеристики.
- •1.2.1 Датчики температуры
- •1.2.1 А, Термометры сопротивления (тс)
- •1,2,1,В Термопары
- •1.2.2, А). Датчики давления давления. Пружинные датчики давления.
- •1.2.2 Б) Осн.Сведения о выборе датчиков давления(дд).
- •1.2.3.Датчики уровня жидкости
- •1.2.3. ГРадиоизотопный уровнемер
- •1.2.3 Д Акустические уровнемеры «Эхо-5»
- •1.2.4(Б)Расходомеры постоянного перепада давления
- •1.2.4 (В)Расходомеры индукционные
- •1.2.4.Датчики для автоматического анализа материалов
- •1.2.4.1 Измерение концентрации жидкости
- •1.2.4.1 А) Электрокондуктометрический метод анализа.
- •1.2.4.1.А).1 Низкочастотный безконтактный концентрамер.
- •1.2.5.А) Весовые плотномеры
- •1.2.6. Влагомеры для газов и твердых тел.
- •2Системы автоматического регулирования
- •2.1 Основные понятия и определения
- •2.2 Классификация систем автоматического регулирования
- •2.3.Объекты регулирования
- •2.3.1.Одноемкостные статические объекты.
- •2.3.2.Одноемкостные астатические объекты
- •2.3.3.Объекты чистого запаздывания
- •2.3.4. Сложные регулируемые обьекты.
- •2.4., 2.4.1.Автоматические регуляторы.
- •2.4.2 Регуляторы прерывистого действия (релейные , позиционные)
- •2.4.3. Регуляторы непрерывного действия
- •2.4.3.А) Статические регуляторы
- •2.4.3.Б)Астатические регуляторы (интегральные)
- •2.4.3. В)Изодромные регуляторы (пи-регул-ры)
- •2.4.3 Г) пд-регуляторы,пид-регуляторы
- •2.4.4 Параметры качества переходных процессов
- •2.4.4 Г. Выбор релейного (позиционного) регулятора статических объектов
- •2.5 Исполнительные механизмы
- •Электромагнитные исполнительные механизмы
- •Электродвигательные исполнительные мехагнизмы
- •2.5.3. Исполнительные устройства
- •3.1 Способы мат. Описания аср
- •3.1.1Дифф.Уравнения(обыкновенные)
- •3.1.2 Передаточные функции.
- •3.2 Управления типовых звеньев аср
- •3.2.1 Назначение и классификация типовых звеньев
- •3.2.2 Безынерционное звено (усилителительное)
- •3.2.3 Инерционное звено
- •3.2.4 Интегрирующее звено
- •3.2.5 Дифференцирующее звено
- •3.2.6 Колебательное затухающее звено, апериодическое звено 2-го порядка
- •3.2.7 Звено чистого запаздывания
- •3.3 Передаточные функции аср
- •3.3.1 Последовательное соединение звеньев
- •3.3.2 Параллельное соединение звеньев
- •3.3.3 Соединение звеньев по принципу обратной связи
- •3.4 Анализ точности аср
- •3.5 Устойчивость аср.
- •4.1 Выбор системы приборов автоматизации
- •4.2. Пневматическая система приборов старт
- •4.4.Микропроцессорные контроллеры (мпк)
- •4.5 Микропроцессорный контроллер «Сосна»
- •5.1 Проектирование систем автоматизации
- •5.2 Типовые объекты и типовые схемы автоматизации
- •5.3 Аср гидрродинамических процессов
- •5.4 Аср тепловых процессов
- •5.5. Аср массообменныхпроцессов
- •5.5.1 Аср процесса газовой абсорбции.
- •5.5.2 Аср процесса ректификации
- •5.6 Регулирование химических реакторов
- •6.Автоматизированные системы управления технологическими процессами.
3.3 Передаточные функции аср
Отношение преобразованной по Лапласу выходной величины АСР(или элемента) к преобразованной по Лапласу входной величины АСР назыв. передаточной функцией АСР (элемента).
У(Р)/ Х(Р) =(b0*Pm+ b1*Pm-1+…+ bm-1*P+bm)/(a0*Pn+ a1*Pn-1+…+ an-1*P+an) =W(P)
Знаменатель передаточной функции приравнивают к 0, и такая ф-ция называется характеристическое уравнение АСР(или элемента).
Любая АСР состоит из отдельных звеньев, элементов, соединенных по след. схемам:
1.последовательное соедин.элементов
2. параллельное соединение
3. смешанное соедин.элементов
4. соедин. элементов по схеме обратной связи
Для определения передаточной функции данной АСР необходимо определить передаточные функции вышеуказанных элементов в схеме.
3.3.1 Последовательное соединение звеньев
W1(P)
W2(P)
Wn(P)
Х1(Р)
……
Х(Р)
Рис.1
W1(P)… Wn(P)-передаточная функция отдельных звеньев.
На входе и выходе –входные и выходные сигналы. Входные сигналы первого звена равны сигналу всей системы.
Х1(Р) =Х(Р)
Вся система обозначена как W(Р).Выходной сигнал всей системы У(Р):
Хn+1(Р)=У(Р)
W(Р)= У(Р)/ Х(Р)
Определяющим выражением передаточной функции для каждого звена является отношение выходного сигнала ко входному.
W1(P) =X2(P)/X1(Р); W2(P)=X3(P)/X2(Р)
Wn(P)=Xn+1(P)/Xn(Р)
Перемножим соотношения:
W1(P)* W2(P)* Wn(P)= Xn+1(P)/X1(Р)= У(Р)/ Х(Р) =W(P)
Передаточная функция АСР, состоящая из n последовательно соединенных звеньев равна произведению передаточных функций звеньев.
3.3.2 Параллельное соединение звеньев
W1(P)
У1(Р)
Х1(Р) W(Р)
W2(P)
Wn(P)
Х
2(Р) У2(Р) У(Р)
Хn(Р) Уn(Р)
Рис2
Входной сигнал системы равен входному сигналу всех элементов.
Х(Р) = Х1(Р)= Х3(Р)= Хn(Р)
Выходные сигналы АСР равен сумме входных сигналов его элементов:
У1(Р)= W1(Р)* Х(Р)
У2(Р)= W2(Р)* Х(Р)
Уn(Р)= Wn(Р)* Х(Р)
У(Р)=У1(Р)+ У2(Р)+ У3(Р)+ +Уn(Р) (3.1)
В формулу 3.1 подставим получен. ранее выходных сигналов каждого элемента
У(Р)= W1(Р)* Х(Р)+ W2(Р)* Х(Р)+ ..+ Wn(Р)* Х(Р)
У(Р)/Х(Р)= W1(Р)+ W2(Р)+…+ Wn(Р)= W(Р)
Передаточная функция АСР состоящая из n параллельно соединенных звеньев равна сумме передаточных функций отдельных ее звеньев.
3.3.3 Соединение звеньев по принципу обратной связи
Схема замкнутого АСР приведена на рис.3
Х
W1(P)
(Р) Х1 У(Р)
Хос(Р) W(P)
+1
Рис.3
W1(P) м.б. последовательное соединение различных звеньев, параллельное и т.д.В любом замкнутом АСР сигнал с ее выхода по каналу обратной связи поступает на ее вход. Если по направлению данный сигнал обр. связи Хос(Р) совпадает с основным Х(Р), то такая связь называется положительной. В этом случае результирующий сигнал системы Х1(Р) равен сумме данных сигналов, т.е
Х1(Р)= Х(Р)+ Хос(Р)
Положит. обратн. связи применяются только в качестве внутренних обратн.связей, охватывающих только
Если сигнал обратной связи Хос(Р) направлен противоположно основному сигналу Х(Р) то такая обратная связь называется отрицательной.(рис.4)
Х
W1(P)
(Р) Х1 У(Р)
Хос(Р) W(P)
-1
Рис.4
Суммарный сигнал Х1(Р) равен разности основного сигнала Х(Р) и Хос(Р)
Х1(Р)= Х(Р)- Хос(Р)
Для вывода передаточной функции рассмотрим вариант когда в цепь включено звено с передаточной функцией W2(P).(рис.5)
Х
W1(P)
(Р) Х1 У(Р)
Хос(Р) W(P)
W2(P)
Рис.5
Выходной сигнал У(Х) относ-но передаточной функции W1(P),а входной – Х1(Р).
У(Р)= W1(Р)* Х1(Р)
Х1(Р)= Х(Р)- Хос(Р)
Хос(Р)= W2(Р)*У(Р)
У(Р)= W1(Р)[ Х(Р)- Хос(Р)]= W1(Р)[ Х(Р)- W2(Р)*У(Р)]
У(Р) + W1(Р) *У(Р) W2(Р)= W1(Р)* Х(Р)
W(Р)= У(Р)/Х(Р)= W1(Р)/1+ W1(Р)* W2(Р)
Для положительной обратной связи :
W(Р)= У(Р)/Х(Р)= W1(Р)/1- W1(Р)* W2(Р)
Для АСР изображенном на рис.3 W2(Р)=1, поэтому передаточная функция им.вид:
W(Р)= W1(Р)/1– W1(Р)
Для рис.4:
W(Р)= W1(Р)/1+ W1(Р)