- •«Основы автоматики и систем автоматического управления
- •1Лекция №1 Введение
- •1.1Цель и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе
- •1.2История развития сау
- •1.3Основные определения и термины
- •1.4Принцип обратной связи
- •1.5Система и ее среда
- •1.6Вопросы
- •2Лекция №2 Постановка задачи управления технологическими процессами производства рэс
- •2.1Рабочие операции и операции управления
- •2.2Понятие об объекте управления и управляющей подсистеме
- •2.3Постановка задачи
- •Вопросы
- •3Лекция №3 Решение задачи управления
- •3.1Решение общей задачи управления
- •3.2Частные решения задачи управления
- •3.3Вопросы
- •4Лекция №4 Сведения о технических средствах автоматики
- •4.1Сравнение биологических и технических систем управления
- •4.2Исполнительные устройства
- •Классификация технических задач управления
- •4.3Элементы системы автоматического управления технологическими процессами
- •4.4Устройства измерения параметров технологических процессов
- •4.5Различитель уровня
- •4.6Вопросы
- •5Лекция №5 Вторичные приборы сау
- •5.1Классификация вторичных приборов
- •5.2Усилительные устройства
- •5.3Проектирование и теория управления производственными процессами
- •5.4Вопросы
- •6Лекция №6 Математическое описание линейных систем автоматического управления
- •6.1Классификация систем
- •6.2Принцип суперпозиции
- •6.3Уравнения динамических систем
- •6.4Передаточные функции
- •6.5Частотные функции
- •6.6Временные характеристики сау. Понятие о функции Грина
- •6.7Вопросы
- •7Лекция №7 Типовые звенья сау
- •7.1Вопросы
- •8Лекция №8 Передаточные функции типовых звеньев
- •8.1Вопросы
- •9Лекция №9 Устойчивость линейных стационарных систем
- •9.1Понятие устойчивости
- •9.2Устойчивость по входу
- •9.3Характеристическое уравнение
- •9.4Необходимое и достаточное условие устойчивости
- •9.5Условие строгой реализуемости передаточной функции
- •9.6Алгебраические критерии устойчивости
- •9.7Критерий устойчивости Гурвица
- •9.8Критерий Льенара
- •9.9Критерий устойчивости Рауса
- •9.10 Вопросы
- •10Лекция № 10 Частотные критерии устойчивости
- •10.1Критерий Михайлова
- •10.2Анализ устойчивости типовых структур
- •10.3Понятие запаса устойчивости по амплитуде и фазе
- •10.4Влияние звена чистого запаздывания на устойчивость
- •10.5Вопросы
- •11Лекция №11 Основы анализа качества линейных стационарных сау
- •11.1Постановка задачи
- •11.2Показатели качества переходного процесса
- •11.3 Интегральные показатели качества
- •11.4Вопросы
- •12Лекция №12 Анализ точности работы линейной системы автоматического управления
- •12.1Случайные процессы в линейных стационарных системах
- •12.2Вопросы
- •13Лекция №13 Полигауссовы модели случайных воздействий и методы их анализа
- •13.1Дифференцирующее звено
- •13.2Средняя квадратическая ошибка системы
- •13.3Вопросы
- •14Лекция №14 Синтез линейных стационарных систем
- •14.1Проектирование сау
- •14.2Синтез линейных систем методом частотных характеристик
- •14.3Вопросы
- •15Лекция №15 Расчет передаточных функций корректирующих устройств
- •15.1Вопросы
- •16Лекция № 16 Синтез сау методом логарифмических частотных характеристик
- •16.1 Общие замечания
- •16.2Синтез сау методом логарифмических частотных характеристик
- •16.3Подчиненное управление в сау
- •Примечание:
- •16.4 Модальное управление в сау
- •16.5 Вопросы
- •17Лекция № 17 Синтез систем с неполной информацией о входных воздействиях
- •17.1Ограничение суммарной ошибки
- •17.2Вопросы
4.5Различитель уровня
Предназначен для измерения разности двух входных напряжений. Такое измерение можно осуществить, используя электромагнитное устройство (например, трансформатор или магнитный усилитель).
Рисунок 4‑12 Различитель уровня.
На Рисунок 4 -12 Различитель уровня. показан параллельно – балансный каскад, выполненный на трансформаторе, который применяется в качестве различителя уровня.
Делители напряжения R1, R2 задают начальные смещения на базы транзисторов Т1 и Т2, а их эмиттеры включены через сопротивление Rэ. Для того чтобы выходное напряжение Uвых было равно нулю, при отсутствии входных сигналов Uвх1 и Uвх2 или при их равенстве, источник питания Ек подключают к коллекторным сопротивлениям Rк каскада через переменное сопротивление Rп. В этих каскадах практически отсутствует дрейф, а коэффициент усиления значительно выше, чем в однотактных усилителях. Напряжение на выходе
Uвых = ктр(Uвх1 – Uвх2) (4.2)
где ктр — коэффициент усиления по напряжению.
4.6Вопросы
Что может служить чувствительным элементом?
Что называется управляющим устройством?
В чем назначение исполнительных устройств?
Какой орган может быть аналогом устройств преобразования сигналов?
Какой орган может быть аналогом устройств получения сигналов?
Какой орган может быть аналогом устройств обработки сигналов?
Как классифицируются задачи управления?
В чем назначение различителя уровня?
5Лекция №5 Вторичные приборы сау
5.1Классификация вторичных приборов
Любой технологический процесс требует контроля, а в случае необходимости и регистрации основных своих параметров. Для этого в системы автоматики включаются вторичные приборы, работающие в комплекте с датчиками. Вторичные приборы измеряют выходной сигнал датчиков.
К вторичным приборам относятся:
милливольтметры
миллиамперметры
автоматические уравновешенные мосты и т.п.
Вторичные приборы делятся на:
не балансные
балансные
Небалансные приборы непосредственно измеряют выходной сигнал датчика Контролируемый параметр Xi (рис 5.1).
Рисунок 5‑13 Схема небалансного прибора
где Д- датчики;
В - вторичный прибор например, милливольтметр с термопарой.
Балансные вторичные приборы - более точные системы измерения.
Они построены на принципе балансирования (уравновешения) выходной величины датчика равной ей величиной (рис. 5.2).
Рисунок 5‑14 Компенсатор
Такой прибор - компенсатор является самостоятельной системой автоматического управления, поэтому эта измерительная система обладает рядом преимуществ перед не балансной. В ней отсутствуют погрешности, вызванные колебаниями напряжения питания, нестабильностью усиления усилителя и др.
По виду балансируемой величины вторичные приборы делятся на:
Автоматические потенциометры;
Автоматические самобалансирующиеся мосты.
Первые балансируют выходное напряжение датчика. Вторые уравновешивают выходное сопротивление датчика.
Рисунок 5‑15 Схема автоматического потенциометра
где Д- датчик сопротивления (термосопротивление, тензодатчик);
У - усилитель переменного напряжения.
Функциональная схема автоматического моста непрерывного балансирования.
Рисунок 5‑16 Функциональная схема электронного автоматического потенциометра.
где Д - термопара;
М - модулятор.
Автоматические электронные потенциометры обладают высоким быстродействием и точностью, которые обусловлены тем, что прибор является астатической системой автоматического управления.