3.3Вопросы

1. В чем заключается решение задачи управления?

2. Что можно понимать под задачей регулирования?

3. Что называется управляющим органом?

4. Для чего служит исполнительное устройство?

4Лекция №4 Сведения о технических средствах автоматики

4.1Сравнение биологических и технических систем управления

Таблица 4‑1

№	Параметры сигналов	Название Биологических систем	Название Технических систем
1	Получение сигналов	Органы чувств	Датчики
2	Обработка сигнала	Мозг, память	ЭВМ (запоминающее устройство)
3	Преобразование сигналов	Органы движения, руки, ноги, язык	Исполнительные устройства

Рисунок 4‑3 Схема сравнения биологических и технических датчиков

Функциональные блоки управляющей подсистемы реализуются с помощью различных технических средств автоматики.

Элементами управляющей подсистемы являются:

1. Датчики информации;

2. Блок преобразования и хранения информации;

3. Исполнительное устройство.

1. Датчики информации являются преобразователями значений различных физических процессов в электрические сигналы;

2. Преобразование и хранение информации осуществляется с помощью электронно-вычислительных устройств аналогового или цифрового типа;

3. Исполнительное устройство управляется электрическими сигналами и их преобразует в сигналы другой физической природы.

Приведем некоторые примеры датчиков:

датчик относительного перемещения (измерительный потенциометр) U= f(x)

Напряжение U снимаемое движком потенциометра, пропорционально перемещению «х» движка относительно средней точки. Если движок связать с одним из тел, а корпус с другим, то получим датчик их относительного поступательного движения.

С помощью кругового потенциометра аналогичным образом можно получить электрический сигнал, пропорциональный относительному углу поворота.

Аналогичным образом реализуются датчики угловой скорости, температуры и др. О датчиках будут специальные лекции.

Преобразователи информации - они реализуются на ЭВМ.

4.2Исполнительные устройства

В исполнительных устройствах электрический сигнал преобразуется в механическое движение.

Пример: х=f(I)

Классификация технических систем управления.

По степени автоматизации функции управления делятся на:

- ручное управление - все функции управления выполняются человеком;

-автоматизированное -часть функций управления осуществляется человеком, а часть автоматическими устройствами;

-автоматическое - все функции выполняются автоматическими устройствами.

По степени сложности - на простые и сложные – (это условное разделение.)

По степени определенности выходных сигналов, возмущающих воздействий на объект и характеристик самого объекта:

- детерминированные: простые и сложные

- стохастические: простые и сложные.

- по типу объекта управления:

- механические;

-электротехнические;

-теплотехнические;

-химические.

Исполнительные устройства преобразуют управляющий сигнал в перемещение органа управления.

По характеру перемещения органа регулирования исполнительные устройства делятся на:

• прямоходные;

• поворотные.

По виду потребляемой энергии:

• гидравлические;

• пневматические;

• электрические;

• комбинированные.

Гидравлические исполнительные устройства являются наиболее надежными.

Электрические исполнительные устройства делятся на электромагнитные и электромашинные устройства.

Электромагнитные исполнительные устройства - реле, соленоиды, электромагнитные муфты.

Реле - это устройство, которое изменение электрической величины преобразует в механическое перемещение, размыкающее или замыкающее контакты.

Соленоид - катушка, внутри которой расположен якорь, перемещающийся действием электромагнитного поля катушки (рис 5.9).

Электромагнитные муфты:

• фрикционные - за счет трения;

• порошковые - изменение вязкости ферромагнитного по­рошка;

• скольжения - за счет связи через магнитное поле.

Рисунок 4‑4 Соленоид

Электромашинные исполнительные устройства - это двигатели различных типов. Делятся на:

• двигатели постоянного тока;

• двигатели переменного тока.

Рисунок 4‑5 Двигатели

Управление двигателем постоянного тока может быть со стороны якоря (якорное управление), и со стороны обмотки возбуждения (полюсное управление).

Полюсное управление позволяет уменьшить мощность исполни­тельного устройства.

Якорное управление имеет лучшее быстродействие.