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

120 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

2619. Машины и аппараты пищевых производств 1.46 MB
  Приведена подробная методика лабораторных работ, инструкции по использованию лабораторного хлебопекарного оборудования, описание контрольно-измерительных приборов, используемых на кафедре машин и аппаратов химических производств по курсу «Машины и а...
2620. Введение в курс АП и ИВК 446.5 KB
  Назначение и классификация АП. Современное состояние АП и ИВК. Условия эксплуатации АП и ИВК. Основные понятия и структуры приборного комплекса. Современное состояние и перспективы развития приборных комплексов...
2621. Принципы дифференциальной психологии 53.5 KB
  Принципы дифференциальной психологии Любая область знаний, претендующая на независимый статус, строится на основе некоей системы базовых принципов, определяющих суть данного научного направления. Для дифференциальной психологии наиболее существенным...
2622. Сравнительный анализ российского и зарубежного законодательства (на примере США) 70.96 KB
  История формирования системы банкротства до 1991 г. Закон о банкротстве 1992 года. Основные положения закона. Практика применения и недостатки закона. Общие принципы реорганизации (банкротства) США. Сравнительный анализ российского американского законодательства о банкротстве.
2623. Строительные машины и оборудование 147.39 KB
  Тестовые вопросы по дисциплине «Строительные машины и оборудование» для студентов специальности бакалавриата 050729 – «Строительство» Что называют строительной машиной? А) устройство, которое посредством механических движений преобразует размер...
2624. Анализ горимости лесов в Рыбинском лесничестве Ярославской области 1.61 MB
  Рыбинское лесничество Ярославского управления лесами расположено в северо-западной части Ярославской области на территории четырех административных районов: Рыбинского, Большесельского, Тутаевского и Мышкинского...
2625. Проблема биосоциальной эволюции 381.13 KB
  В монографии рассмотрены методологические проблемы эволюции надындивидуального (социального) поведения. Проведен анализ понятий биосоциальности, социального поведения, социальной системы. Исследуется история формирования и развития идеи биосоциально...
2626. Выбор материала и режима сварки применительно к деталям машин и механизмов 280.5 KB
  Выбор материала деталей баллона. Выбор заготовок для деталей баллона. Разработка технологии сварки кольцевого шва баллона. Выбор рациональных режимов сварки одного из швов баллона, обеспечивающих заданных дополнительных требований...
2627. Иоганн Готлиб Христозом Вольфганг Теофил Сигизмунд Амадей Моцарт 22.7 KB
  Иоганн Готлиб Христозом Вольфганг Теофил Сигизмунд Амадей Моцарт (1756-1791) Книги: А. Эйнштейн, Чичерин, Г.Аберт «Моцарт в четырех томах», Е. Черная «Моцарт и автрийский музыкальный театр».  Жанры творчества Содержание жанров  Взаим...