- •Функциональная связь
- •Примеры объединения элементов в группы типовых звеньев
- •9. Элементы с непосредственным преобразованием
- •10. Согласование характеристик и основные параметры элементов с промежуточными преобразованиями
- •11.Схемы формирования электрических сигналов при наличии элементов–генераторов
- •12. Схемы формирования электрических сигналов при наличии элементов-модуляторов
- •13. Схемы формирования электрических сигналов при мостовой схеме
- •14. Датчики перемещения
- •15. Функциональные потенциометры
- •16. Датчики перемещения с изменяющейся индуктивностью (индуктивные датчики)
- •17. Датчики перемещения с изменяющейся емкостью
- •18. Датчики величины усилия
- •19. Датчики с изменяющейся эдс (пьезоэлектрические датчики)
- •20. Датчики скорости Тахогенераторы
- •21. Асинхронный тахогенератор (атг)
- •22. Понятие о магнитных усилителях (му)
- •23.Электромашинный усилитель с поперечным полем (эму с пп)
- •Выбор эму
- •25. Датчики угла рассогласования
- •26. Сельсин
- •27. Сквт
- •29. Исполнительные элементы
- •30. Шаговые двигатели
- •Двухфазный магнитоэлектрический шаговый двигатель
- •31. Нейтральное реле постоянного тока
- •Нейтральное реле постоянного тока состоит:
- •Тяговые и механические характаристики реле
- •Параметры реле
- •32. Способы изменения временных параметров реле.
- •Схемные способы
- •33. Поляризованное реле постоянного тока
- •Параметры
-
Примеры объединения элементов в группы типовых звеньев
Все элементы автономических систем в зависимости от их характеристик в установившихся и переходных режимах можно разделить на определенные группы простейших звеньев.
-
идеальные (безынерционные) звенья
Уравнение динамики идеального звена имеет вид
Хвык(t) = r Xвх(t) (1)
В оперативной форме
Хвык(р) = r Xвх(р) (2)
Передаточная функция идеального звена
W(p) = = r (3)
Примерами конструктивного выполнения идеального звена могут быть:
-
жесткий механический рычаг;
-
механический редуктор;
-
потенциометр;
-
электронная усилительная лампа;
-
полупроводниковый триод и др., если уравнения их динамики можно представить уравнением (1).
инерционное (апериодическое) звено первого порядка
Уравнение динамики инерционного звена первого порядка имеет вид
, (4)
где T – постоянная времени, обусловленная наличием массы, момента инерции, индуктивности, емкости и т.д.;
r – коэффициент усиления (или передачи).
Оперативное уравнение
, (5)
Передаточная функция
, (6)
Примерами инерционного звена первого порядка являются:
-
пассивные четырехполюсники, состоящие из сопротивления и индуктивности или из сопротивления и емкости;
-
термопара, а также (при определенных допущениях) магнитный усилитель;
-
генераторы постоянного и переменного тока;
-
электрические двигатели (если вход – ток якоря, а выход – угловая скорость) и т.д., если уравнения их динамики можно представить в виде (4).
-
интегрирующее звено
Уравнение динамики: (7)
или
Где ka – коэффициент пропорциональности.
Операционное уравнение
(8)
Передаточная функция
(9)
Примерами интегрирующего звена являются:
-
электрический двигатель при пренебрежении электрической постоянной времени (если вход – напряжение питания, а выход – угол поворота ротора или якоря);
-
поршневой гидравлический сервомотор при пренебрежении массой и силами трения (если вход – скорость подачи жидкости в цилиндр или открытие золотника, а выход – перемещение поршня) и т. д., если уравнения их динамики имеют вид уравнения(7).
г) инерционные звенья второго порядка
Уравнение динамики инерционного звена второго порядка имеют вид:
, (10)
где Т – постоянная времени;
- коэффициент демпфирования;
к - коэффициент усиления (или передачи).
В операторной форме: (11)
Передаточная функция:
(12)
Примерами выполнения инерционных звеньев второго порядка могут быть:
-
центробежный маятник;
-
контур содержащий R, L и C;
-
ЭМУ поперечного поля;
-
электродвигатель постоянного тока (если входом является напряжение якорной цепи, а выходом – скорость вращения при учете постоянной времени цепи якоря и электромеханической постоянной времени) и т. д., если уравнения их динамики можно представить в виде уравнения (10).
д) консервативное звено
Уравнение динамики: (13)
Это частный случай звена второго порядка, когда отсутствует демпфирование (ρ=0)
Передаточная функция: (14)
Примером консервативного звена может быть идеальный пассивный четырехполюсник, состоящий из L и C и другие элементы, если уравнения их динамики имеет вид уравнения (13).
е) дифференцирующие звенья
Уравнения динамики: (идеальное диф. звено) (15)
- эквивалентный коэффициент усиления
(реальное диф. звено без статизма) (16)
(реальное диф. звено со статизмом), (17)
если или ПИД (пропор. диф.)
Примерами могут быть:
-
Электрические цепи содержащие L и C;
-
Демпфер с пружиной
-
Тахогенератор, и др. если уравнения динамики имеют вид уравнений(15,16,17).