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

115 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

50714. Исследование работы фланцевого соединения 86.5 KB
  Эксперимент начинается со снятия показаний тензодатчиков при разгруженных болтах. Затяжка каждого болта контролируется по изменению показаний прибора ВСТ4. Значения показаний прибора разгруженных Поi и затянутых Пi болтов заносятся в таблицу 3 причем разность показаний для каждого болта не должна отличаться от расчетной более чем 15.
50715. Исследование фазового резонанса в цепи с последовательным соединением активного, индуктивного и емкостного сопротивлений 108 KB
  Цель работы: уяснить условия получения резонанса напряжений экспериментально исследовать явление резонанса напряжений в зависимости от изменения либо реактивного сопротивления либо частоты исследуемой цепи. Резонанс напряжений называется такой пассивной электрической цепи переменного тока с последовательным соединением активного индуктивного и емкостного сопротивлений при котором входное реактивное сопротивление равно нулю. При резонансе напряжений напряжение на входе цепи совпадает по фазе с током т.
50716. Исследование колебаний вращающегося вала 324 KB
  Изза неточности изготовления и сборки центры масс деталей как правило не находятся на оси вращения вала т. При вращении вала вследствие дисбаланса возникают переменные по направлению силы инерции дополнительно нагружающие вал и его опоры и вызывающие механические колебания системы. В связи с этим необходимо исследование колебаний вращающегося вала.
50717. Определение напряжений в днищах, нагруженных внутреннем давлением 216 KB
  Цель работы: Задачи исследования: Теоретический расчет напряжений и деформаций в эллиптическом и плоском днищах нагруженных внутренним давлением; Экспериментальное определение напряжений и деформаций в днищах сравнение их с расчетными значениями; Сравнение днищ различной формы с точки зрения возникающих в них напряжений Теоретическая часть Напряжения и деформации в эллиптических днищах нагруженных внутренним давлением В инженерной практике для расчета напряжений и деформаций пользуются...
50718. Исследование распределения напряжений в эллиптическом и коническом днищах 441.5 KB
  Расчет напряжений и деформаций в днищах нагруженных внутренним давлением. Экспериментальное определение напряжений и деформаций в днищах. Анализ результатов теоретической и экспериментального исследования напряженного...
50719. ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ ПРИ СОЕДИНЕНИИ НАГРУЗКИ ЗВЕЗДОЙ 595.5 KB
  Экспериментальное определение основных соотношений между токами, напряжениями и мощностями в симметричных и несимметричных цепях. Исследование различных режимов работы трехфазной цепи. Выяснение практической роли нейтрального провода.
50720. Анализ напряженного состояния аппарата, нагруженного внутренним давлением и изгибающим моментом 253.5 KB
  Из приведенных соотношений видно что напряжения вызванные внутренним давлением р постоянны не зависят от положения сечения на оболочке. При изгибе колонны в её стенках возникают нормальные в меридиональном направлении а также касательные напряжения которыми в виду их малости можно пренебречь. Меридиональные напряжения определяются по...
50721. ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА 213.5 KB
  Цель работы Совершенствование навыков снятия вольтамперных характеристик ВАХ нелинейных элементов. Некоторые нелинейные элементы на отдельных участках ВАХ имеют малое стабилитрон или отрицательное терморезистор динамическое сопротивление. Для снятия таких ВАХ необходимо предусмотреть включение в схему эксперимента последовательно с нелинейным элементом добавочного резистора Rд рис. ВАХ линейного резистора проходит через начало координат поэтому для ее построения достаточно экспериментально получить одну точку.
50722. Определение молярной массы и плотности газа 35 KB
  Вычисление молярной массы воздуха Вычисление плотности воздуха Вычисление границ неисключенных систематических погрешностей отдельных измерений: Вычисление границы относительной погрешности результата измерения молярной массы воздуха...