20106

Типовая функциональная схема САР. Классификация САР. Стабилизирующие САР. Программные САР. Следящие САР

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

СУ2 – дополнительное сравнивающее устройство – предназначено для образования местной обратной связи в любом месте системы. КУ – корректирующее устройство – предназначено для улучшения качества показателей системы; они могут быть в виде местных обратных связей КУ1 параллельных подключений КУ2 последовательных включений КУ3. Классификация САР Все системы в автоматике делятся на адаптивные и неадаптивные. по принципу регулирования: на системы работающие по возмущению; на системы работающие по отклонению; системы использующие...

Русский

2013-07-25

106.5 KB

107 чел.

Типовая функциональная схема САР. Классификация САР. Стабилизирующие САР. Программные САР. Следящие САР.

Рисунок 1 –  Типовая функциональная схема САР

ЗУ – задающее устройство – предназначено для формирования задающего воздействия или алгоритма изменения выходной величины.

СУ1 – основное сравнивающее устройство – предназначено для формирования сигнала ошибки рассогласования путем сравнения задающего устройства с сигналом обратной связи.

СУ2 – дополнительное сравнивающее устройство – предназначено для образования местной обратной связи в любом месте системы.

ИУ – исполнительное устройство – предназначено для воздействия непосредственно на объект путем формирования регулирующего или управляющего воздействия.

ЧЭ – чувствительный элемент – предназначен для преобразования регулируемой величины в сигнал обратной связи, удобный для сравнения с заданным воздействием.

ПЭ – преобразовательный элемент – предназначен для преобразования физической природы, форма или уровня сигналов в различных местах схемы.

У – усилитель – предназначен для усиления сигнала ошибки рассогласования.

КУ – корректирующее устройство – предназначено для улучшения качества показателей системы; они могут быть в виде местных обратных связей (КУ1), параллельных подключений (КУ2), последовательных включений (КУ3).

С – сумматор.

Сравнивающее устройство – устройство, в котором сравниваются два одинаковых по физической природе сигнала. Это простейшее устройство, в котором решается такая арифметическая задача:

g(t)-y(t)=∆x

Чувствительный элемент – предназначен для измерения текущего значения регулируемой величины и преобразования этой величины в величину, удобную для сравнения в сравнивающем устройстве.

Задающее устройство – устройство, формирующее сигнал задающего воздействия, удобного для сравнения в СУ.

Т.к. после СУ получаем ошибку рассогласования, то в этом случае это устройство часто называют датчиком ошибки.

Усилитель предназначен для усиления сигнала, однако часто перед усилителем ставится преобразующее устройство, которое преобразует сигнал одной физической природы в другой. После ПУ часто устанавливают корректирующее устройство последовательного действия. Оно предназначено для введения в систему интегралов от ошибки рассогласования, т.е. предназначено для повышения качества процесса регулирования.

В типовой функциональной схеме выделяется так называемая местная обратная связь, которая предназначена для улучшения динамических характеристик регулятора. В типовой функциональной схеме может быть параллельное КУ, которое вводит в систему производные от ошибки рассогласования и предназначено для улучшения качества процесса регулирования.

Классификация САР

Все системы в автоматике делятся на адаптивные и неадаптивные. Адаптивные в свою очередь подразделяются на поисковые (экстремальные) и аналитические (вычислительные). Неадаптивные делятся:

1. по принципу регулирования:

  •  на системы, работающие по возмущению;
  •  на системы, работающие по отклонению;
  •  системы, использующие комбинированные принципы управления;

          2. по характеру задающего воздействия:

  •  системы стабилизации;
  •  программные системы;
  •  следящие системы;

3. по свойствам в установившемся режиме:

  •  статические;
  •  астатические;

4. по типам сигналов, проходящих в системе:

  •  дискретные (цифровые, релейные, импульсные);
  •  непрерывные;

5. по виду уравнения системы:

  •  линейные;
  •  нелинейные.

Стабилизирующие САР

Это такие системы, алгоритм функционирования которых содержит предписание поддерживать регулируемую величину постоянной. Такие системы работают по ошибке и по отклонению. Уравнение стабилизирующей САР:

y=c+kx

k – коэффициент согласования частоты, с – const

Докажем, что САР регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока является стабильной системой

Для данной системы справедливо уравнение:

U=Uз-Uтг

Т.к. w – регулируемая величина, то в соответствии с определением w=const. Докажем, что если Uз=const, то и w=const. Потенциометр выполняет функцию задающего устройства. Если САР спроектировать правильно, то при стабилизации частоты вращения двигателя ∆U=0. Т.о. если найти Uтг, то

U=Uз-Uтг

Uтг=w*Ктг

U=Uз-Ктг*w=0

Uз-Ктг*w=0

w=Uз/Ктг, значит система стабилизирующая.

Программные САР

Это САР, алгоритм которой содержит предписание изменять регулируемую величину в соответствии с заданной последовательностью. В этих системах сигнал задающего действия заранее известная функция по времени или некоторой величины К.

y=F(t) , где F(t) – заданная функция по времени.

Программные САР можно создать из стабилизирующей, если непрерывно изменять задающее воздействие так, чтобы в определенный момент времени сигнал задающего воздействия соответствовал заданному значению регулируемой величины.

Для того, чтобы создать программные системы, в технике используют кулачковые системы управления, рапредвалы, электрические преобразователи. Но наибольшую точность дают функциональные преобразователи дискретного типа.

Сам программный элемент или программное устройство имеет следующую общую схему

ДНП – датчик независимого перемещения

ФП – функциональный преобразователь (профиль кулачка)

ПЭ – преобразовательные элементы

ИЭ – исполнительный элемент (воздействует на орган настройки)

ОН – орган настройки (предназначен для выдачи сигнала задающего воздействия)

Следящие САР

Это системы, алгоритм функционирования которых содержит предписание изменять регулируемую величину по неизвестному заранее закону

у=кх, где к – коэффициент преобразования системы.

По характеру выходного сигнала и в зависимости от физической природы сигнала различают следующие:

  •  системы воспроизведения угла
  •  следящие системы частоты вращения
  •  следящие системы момента нагрузки

При этом следует помнить, что во всех перечисленных случаях входная величина может быть любой, но в технике чаще всего сигнал задающего воздействия g(t) представлен в виде электрической величины или угла поворота.

Следящие САР отличаются от предыдущих тем, что у них часто ЗУ отсутствует, а его роль выполняет человек-оператор, либо отдельное устройство.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

17172. Ms Excel. Задачі апроксимації і прогнозування даних. Метод найменших квадратів. Елементи регресійного аналізу. Побудова ліній тренду на діаграмах 82 KB
  Практична робота №17 Тема: Ms Excel. Задачі апроксимації і прогнозування даних. Метод найменших квадратів. Елементи регресійного аналізу. Побудова ліній тренду на діаграмах. Мета: Уміти використовувати математичні функції для роботи з масивами даних і статистичні функці
17173. Ms Excel. Інструменти Пошук розв’язку. Таблиця підстановки 165.5 KB
  Практична робота №18 Тема: Ms Excel. Інструменти Пошук розв’язку. Таблиця підстановки. Мета: Вміти користуватися інструментами Пошук розв'язку і Таблиця підстановки для аналізу підприємницької діяльності і прийняття рішень. Обладнання: ПЕОМ. Табличний процесор MS Excel....
17174. Ms Excel. Інструменти Сценарій і Зведена таблиця 298.5 KB
  Практична робота №19 Тема: Ms Excel. Інструменти Сценарій і Зведена таблиця. Мета: Вміти будувати сценарії і зведені таблиці для аналізу підприємницької діяльності й прийняття рішень. Обладнання: ПЕОМ. Табличний процесор MS Excel. Хід виконання Правила ТБ Індив...
17176. ОБОБЩАЮЩИЕ СТАТИСТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ 62 KB
  ТЕМА. ОБОБЩАЮЩИЕ СТАТИСТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ Обобщающие статистические показатели отражают количественную сторону изучаемой совокупности общественных явлений представляют собой их величину выраженную соответствующей единицей измерения. Эти статистические ве...
17177. Выборочное исследование. Понятие о выборочном методе 178 KB
  Выборочное исследование. Понятие о выборочном методе. Выборочное наблюдение – это такое несплошное наблюдение при котором отбор подлежащих исследованию единиц совокупности осуществляется случайно отобранная часть подвергается исследованию после чего результа
17178. ИНДЕКСЫ. ПОНЯТИЕ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ 180 KB
  ИНДЕКСЫ. ПОНЯТИЕ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ Индекс относительная величина количественно характеризующая динамику совокупности состоящую непосредственно из несоизмеримых величин. Индексы подразделяются на количественные и качественные в зависимости от вели...
17179. Понятие корреляции 492 KB
  Понятие корреляции Все явления в мире взаимосвязаны. Это значит что каждое событие оказывает влияние на все события следующие за ним а само происходит вследствие всех событий случившихся до него. До сих пор рассматривались основные статистические характеристики ...
17180. Понятие вариации 524 KB
  Понятие вариации Средняя дает обобщающую характеристику всей совокупности изучаемого явления. Вариацией признака называется различие индивидуальных значений признака внутри изучаемой совокупности. Средняя величина является абстрактной обобщающей характери