Базовые элементы автоматики

Классификация элементов автоматики (Тема) | Изучение элементов и систем автоматики, а также специального программного обеспечения

В начало

Элементы автоматики чрезвычайно разнообразны по выполняемым функциям, конструкции, принципу действия, характеристикам, физической природе преобразуемых сигналов и т.д.

1) В зависимости от того, как элементы получают энергию, необходимую для преобразования входных сигналов, они делятся на пассивные и активные.

Пассивные элементы автоматики – это элементы, у которых входное воздействие (сигнал хвх) преобразуется в выходное воздействие (сигнал хвых) за счёт энергии входного сигнала (например, редуктор).

Активные элементы автоматикидля преобразования входного сигнала используют энергию от вспомогательного источника (например, двигатель, усилитель).

2) В зависимости от энергии на входе и выходе элементы автоматики подразделяются на:

—   электрические;

—   гидравлические;

—   пневматические;

—   механические;

—   комбинированные.

3) По выполняемым функциям в системах регулирования и управления элементы автоматики подразделяются на:

—         датчики;

—         усилители;

—         исполнительные устройства;

—         реле;

—         вычислительные элементы;

—         согласующие элементы;

—         вспомогательные элементы и т.д.

Датчики воспринимают поступающую на их вход информацию об управляемой величине объекта управления и преобразуют её в форму, удобную для дальнейшего использования в устройстве автоматического управления. Большинство датчиков преобразует входной неэлектрический сигнал хвх в выходной электрический сигнал хвых. В зависимости от вида входного неэлектрического сигнала хвх выделяют:

—   датчики механических величин (датчики перемещения, датчики скорости, датчики ускорения и т.д.);

—   датчики тепловых величин (датчики температуры);

—   датчики оптических величин (датчики излучения) и т.д.

Часто применяются датчики с двойным преобразованием сигнала, например, входной неэлектрический сигнал хвх сначала преобразуется в перемещение, а затем перемещение преобразуется в выходной электрический сигнал хвых.

Так, например, в системе автоматического регулирования высоты полёта самолёта, изменение барометрического давления, возникающее при изменении высоты полёта, преобразуется сначала в механическое перемещение центра анероидной коробки, а затем в напряжение, измеряемое с помощью потенциометра.

Усилители- это элементы автоматики, которые осуществляют количественное преобразование, усиление мощности входного сигнала хвх.

В некоторых случаях одновременно с количественным преобразованием, усилители осуществляют и качественное преобразование (например, преобразование постоянного тока в переменный, в пневматических и гидравлических усилителях осуществляется преобразование перемещения в изменение давления).

В зависимости от вида энергии, получаемой усилителем, последние делятся на:

  1. электрические;
  2. гидравлические;
  3. пневматические;
  4. электрогидравлические;
  5. электропневматические.

Наибольшее распространение получили электрические усилители, имеющие высокую чувствительность, большой коэффициент усиления и удобные в эксплуатации.

Исполнительные устройства относятся к элементам автоматики, создающим управляющие воздействия на объект управления.

Они изменяют состояние или положение регулирующего органа объекта таким образом, чтобы регулируемый параметр соответствовал заданному значению.

К исполнительным устройствам, создающим управляющее воздействие в виде силы или вращающего момента, относятся силовые электромагниты, электромагнитные муфты, двигатели.

Двигатели в зависимости от вида применяемой для работы энергии могут быть:

  1. электрическими;
  2. гидравлическими;
  3. пневматическими.

В качестве исполнительных устройств, изменяющих состояние регулирующего органа, могут использоваться усилители или реле.

Реле – это элементы автоматики, у которых изменение выходного сигнала (хвых) происходит дискретно (т.е. скачкообразно) при достижении входным сигналом (хвх) определённого значения, вызывающего срабатывание реле.

Это значение входного сигнала называется уровнем срабатывания реле.

Мощность входного сигнала (хвх), вызывающего срабатывание реле, значительно меньше мощности, которой реле может управлять. Поэтому реле используется и как усилительный, и как исполнительный элемент.

Реле часто используются и как автоматически управляемые коммутаторы сигналов в многоканальных системах сбора и передачи данных, в которых обрабатывается информация от десятков, сотен и даже тысяч датчиков. Они применяются также в системах контроля, сигнализации, блокировки и защиты.

Вычислительные элементы в устройствах автоматического управления осуществляют математические преобразования с поступающими на их вход сигналами. Эти операции осуществляются с целью обеспечения заданного алгоритма работы системы.

В простейшем случае вычислительные элементы выполняют отдельные математические операции, такие как алгебраическое суммирование, дифференцирование, интегрирование, логическое сложение, логическое умножение и т.д.

В замкнутых САУ необходимо осуществлять суммирование сигнала датчика и сигнала обратной связи. В корректирующих устройствах используется дифференцирование и интегрирование сигналов. Для выполнения этих операций главным образом используются вычислительные элементы аналогового типа.

В более сложных случаях в качестве вычислительного элемента может использоваться микропроцессор, специализированные и унифицированные ЭВМ цифрового и аналогового типов или комплекс этих машин.

Такие задачи автоматического управления, как оптимизация, создание адаптивных (приспосабливающихся) САУ, использование алгоритмов управления, основанных на вероятностных и статистических методах обработки сигналов, невозможно осуществить без применения ЭВМ.

Согласующие и вспомогательные элементы включаются в устройство автоматического управления для улучшения его параметров, расширения функциональных возможностей основных элементов и т.д.

В качестве согласующих элементов часто используют трансформаторы, редукторы, позволяющие согласовать параметры исполнительного элемента с параметрами объекта управления.

В системах автоматического управления, в которых качестве вычислительного элемента используется микропроцессор или ЭВМ, часто возникает необходимость согласования ЭВМ с датчиками информации и исполнительными элементами аналогового типа, широко применяемыми в автоматике.

Для этой цели на входе ЭВМ устанавливаются аналого-цифровые преобразователи (АЦП). Аналого-цифровые преобразователи преобразуют механический сигнал (перемещения, скорости и т.д.) или электрический сигнал (напряжения, силы тока, сопротивления и т.д.

), получаемый от аналоговых датчиков, в дискретный кодовый сигнал, способный восприниматься ЭВМ.

Управляющее воздействие в таких системах получают в дискретной форме как результат обработки в ЭВМ поступившей информации.

Если в устройстве автоматического управления в качестве исполнительного элемента используются электродвигатели постоянного или переменного тока, электромагнитные муфты, усилители мощности постоянного или переменного тока и т.д., то возникает потребность обратного преобразования дискретного сигнала ЭВМ в аналоговый сигнал, воспринимаемый исполнительным элементом.

Эта задача решается с помощью цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП).

Они преобразуют кодовый сигнал, полученный от ЭВМ, в перемещение, напряжение, ток, частоту и т.д.

Вспомогательные элементы автоматики – это стабилизаторы напряжения или тока, коммутаторы и распределители, генераторы напряжения специальной формы («пила»), формирователи импульсов, индикаторные и регистрирующие приборы, сигнальные и защитные устройства.

Эти элементы автоматики, не являясь принципиально необходимыми для работы устройства автоматического управления, в то же время позволяют увеличить точность и стабильность его работы, облегчают наладку и эксплуатацию, расширяют возможности использования этого устройства при создании САУ.

Источник: http://mc-plc.ru/lekcii-po-asu/klassifikaciya-elementov-avtomatiki.htm

Элементы автоматики

Любая автоматическая система состоит из отдельных связанных между собой элементов.

Элементом автоматики называется: часть системы, в которой происходят качественные или количественные преобразования физических величин, а также передача преобразованного воздействия от предыдущего элемента к последующему.

В сельскохозяйственных системах автоматики применяют различные элементы, но в качестве основных и наиболее типичных можно назвать датчики, усилители, исполнительные механизмы,, элементы настройки, командоаппараты, аппараты защиты и измерительные приборы.

Автоматизация различных технологических процессов и операций возможна только при наличии необходимой информации о значениях величин, характеризующих протекание этих процессов и операций. Для этого используют разнообразные электрические и неэлектрические датчики, которые измеряют заданные параметры технологических режимов и операций и передают информацию к следующим элементам системы.

Физическая природа регулируемых величин очень разнообразна, вследствие этого различны и датчики. Однако в большинстве случаев на выходе датчика получается либо механическая величина (сила, перемещение), либо электрическая величина (напряжение, ток, сопротивление, емкость, индуктивность, сдвиг фаз и др.).

Наиболее легко поддаются измерению и преобразованию электрические величины, в связи с этим во многих случаях при измерении неэлектрических величин совместно с измерительным органом предусматривается специальное устройство — преобразователь, в котором неэлектрическая величина на его входе преобразуется в электрическую величину на его выходе.

В настоящее время практически любая величина независимо от ее физической природы может быть преобразована в электрический сигнал, поэтому при автоматизации производственных процессов наиболее распространены электрические датчики — измерительные устройства с преобразованием неэлектрической величины в электрическую. Электрические датчики — наиболее просты, дешевы.

В современных инкубаторах в качестве датчиков температуры применяют контактные ртутные термометры. Устройство контактного ртутного термометра показано на рис. 88.

Этот термометр имеет два электрода, один из которых впаян в капилляр со ртутью, а другой, выполненный из тонкой вольфрамовой проволоки, можно устанавливать на заданную температуру с помощью магнитно-поворотного устройства.

Подвижный электрод прикреплен внутри термометра к гайке, способной перемещаться по винту. Головку винта, расположенную внутри термометра, при настройке термометра вращают магнитом.

Для присоединения внешних проводов служат специальные зажимы, расположенные в верхней части термометра под пластмассовым колпачком.

При достижении заданной температуры ртутный столбик замыкает промежуток между электродами, создается электрическая цепь и в схему автоматики поступает электрический сигнал, вызывающий выполнение нужной операции.

Биметаллический датчик температуры состоит из двух прочно сваренных между собой металлических пластинок с различными коэффициентами теплового линейного расширения (рис.89).

При нагревании пластины удлиняются неодинаково и происходит их изгиб в сторону металла с меньшим температурным коэффициентом. При этом замыкаются или размыкаются управляющие контакты, связанные с датчиком. Чтобы увеличить чувствительность биметаллического датчика, увеличивают его длину. Для уменьшения габаритов биметаллическую пластинку выполняют в виде спирали.

Дилатометрический датчик (ри.90)

имеет стержень из металла с малым коэффициентом температурного расширения и трубку, изготовленную из металла с большим температурным коэффициентом.

Стержень расположен внутри трубки и одним концом жестко к ней прикреплен. При изменении температуры трубка изменяет свою длину и ее конец перемещается относительно конца стержня, что вызывает перемещение указательной стрелки и замыкание или размыкание управляющих контактов.

Манометрические датчики (рис.91)

представляют собой герметичную систему, заполненную жидкостью или газом и состоящую из теплоприемника, соединительной капиллярной трубки и измерительного элемента, изготовленного в виде мембраны, сильфона или пружинной трубки. В качестве наполнителей манометрических датчиков используют ртуть, эфир, азот и другие газы. Указательная стрелка, связанная с измерительным элементом, при изменениях температуры воздействует на электрические контакты.

Термоэлектрический термометр — термопара состоит из двух специально подобранных проволок, одни концы которых спаяны или сварены, а другие подключены к измерительному прибору или устройству.

При нагревании спая на свободных концах термопары появляется э.д.с., величина которой пропорциональна разности температур спая и свободных концов термопары.

Материалами для изготовления термопар служат сплавные пары хромель-копель, хромель-алюмель, нихром-константан и др.

Термисторы — полупроводниковые термометры сопротивления изготовляются из смеси окислов металлов (марганца, меди, никеля, кобальта, титана и др.).

С увеличением температуры сопротивление полупроводника уменьшается приблизительно по показательному закону, поэтому они имеют отрицательный температурный коэффициент сопротивления, который у известных типов термисторов в 6—10 раз больше, чем у металлов.

Наиболее сильно сопротивление термистора изменяется от —100 до +120° С. Чаще всего применяют медномарганцевые ММТ и кобальто-марганцевые КМТ термисторы.

Термисторы выполняют с защитным кожухом в виде цилиндров, шайб, а также открытыми, изготовляемыми в виде запаянной с двух сторон трубки с полупроводниковым материалом внутри, от которого сделаны наружные выводы (рис.92).

Выпускают и полупроводниковые термометры сопротивления с положительным температурным коэффициентом, называемые позисторами.

Высокое удельное сопротивление полупроводника позволяет открытый термистор изготовить небольших размеров (диаметром 0,3—0,5 мм), благодаря чему уменьшается инерционность. Термисторы обладают большей чувствительностью по сравнению с проволочными терморезисторами, высокое внутреннее сопротивление их позволяет не учитывать сопротивление соединительных проводов.

Недостатками термисторов являются недостаточно широкий диапазон температур, сильная нелинейность характеристики и значительный (до 20%) разброс по величине сопротивления между отдельными однотипными экземплярами, что затрудняет их взаимозаменяемость.

Гигрометрические датчики влажности газов в качестве воспринимающего элемента имеют обезжиренный человеческий волос или пленку 5—30 мкм, изготовленную из оболочки кишок крупного рогатого скота.

При изменении относительной влажности воздуха происходит удлинение волоса на 2—2,5%, а животной пленки — на 4—5%. Это удлинение передается указательной стрелке и контактам.

В современных инкубаторах, например «Универсал-50», в датчиках влажности используют вискозную ленту, работающую так же, как и животная пленка.

Читайте также:  Реле приоритета нагрузок

Полупроводниковые датчики влажности — гигристоры-—изготовляют в виде тонких пленок из полупроводниковых материалов, сопротивление которых значительно уменьшается при увеличении влажности.

Кондуктометрические и высокочастотные датчики влажности изготовляют в виде цилиндрического или плоского конденсатора. В зависимости от влажности материала, помещенного между обкладками этого конденсатора, изменяется емкостной или активный ток его, что учитывается измерительным стрелочным прибором.

Датчики уровня применяют для контроля за уровнем жидкостей и сыпучих материалов, например зерна, песка и т. п.

Поплавковые датчики (рис.93) состоят из поплавка 1 и элемента, преобразующего значение уровня в электрическую величину: сопротивление (рис.93,а) и ток (рис.93,б).

Электродные датчики уровня воды состоят из двух электродов, выполненных в виде цилиндрического или плоского конденсатора. Когда уровень воды достигает датчика, между электродами начинает проходить электрический ток, который используется для управления водоподъемником.

Оптические датчики применяют в качестве элемента автоматики, реагирующего на изменение освещенности.

Фоторезистор (рис.94)

представляет собой стеклянную пластинку с нанесенным на нее тонким слоем полупроводникового вещества — сернистых соединений свинца, висмута, кадмия. К противоположным концам полупроводникового слоя прикрепляются металлические электроды.

Фоторезистор имеет пластмассовую оправу с отверстием (рабочим окном) для прохода лучей света, которое покрывается светопроницаемым лаком. Под действием света в полупроводнике увеличиваются количество свободных электронов и электропроводность.

В системах автоматического управления для усиления сигналов, поступающих от датчиков, служат различного типа усилители.

Наиболее простым по конструкции и принципу действия является электромеханический усилитель — реле (рис.95),

которое состоит из сердечника, катушки, подвижного якоря, контактов и противодействующей пружины. Когда по катушке протекает электрический ток, сердечник намагничивается и притягивает к себе якорь. Происходит соединение замыкающих контактов и разъединение размыкающих.

При прекращении прохождения тока через катушку реле якорь под действием пружины отпускается — замыкающие контакты разъединяются, а размыкающие — соединяются. Усилительное действие реле состоит в том, что сила тока на выходе его (на контактах) в десятки и сотни раз больше тока на входе (в катушке).

Электромагнитные реле также используются для разделения электрических цепей и одновременного управления несколькими электрическими цепями.

Герметизированные контакты — герконы (рис.96)

  представляют собой устройство, выполненное в виде стеклянной трубочки 2 диаметром в несколько миллиметров, внутри которой расположены две или три контактные пластины. Внутри запаянной стеклянной трубки находятся инертный газ или создан вакуум. Контакты геркона покрывают платиной, золотом, серебром или их сплавами.

Герметизация контактов геркона значительно повышает их надежность, износоустойчивость и срок службы. Управление контактами (их замыкание и размыкание) осуществляется с помощью магнитного поля, поэтому герконы называют еще и магнитоуправляемыми контактами. Управляющее магнитное поле создается постоянным магнитом или электромагнитом, расположенными снаружи геркона.

По сравнению с обычными электромагнитными реле герконы более быстродействующие устройства, их время срабатывания составляет 0,5—2 мс. Сила тока геркона допустима до 5 А.

В полупроводниковых усилителях используются полупроводниковые триоды — транзисторы, которые представляют собой трехслойную структуру, состоящую из пластины монокристаллического полупроводника (база) и вплавленных в нее с обеих сторон металлических электродов (коллектор и эмиттер).

Полупроводниковые усилители по способу включения полупроводниковых триодов делятся на три основных типа: с общим эмиттером, с общей базой и с общим коллектором.

Усилители, собранные по схеме с общим эмиттером  (рис.97,а), позволяют получить высокий коэффициент усиления по мощности и току (порядка 104) и обладают сравнительно большим входным сопротивлением. Напряжение на выходе такого усилителя находится в противофазе относительно напряжения на входе.

Усилители, собранные по схеме с общей базой (рис.97,б), имеют малое входное сопротивление и большое выходное. Усиление по току такого усилителя меньше единицы, а по напряжению достигает несколько сотен. Выходное напряжение находится в фазе с входным.

Схема с общим коллектором (рис.97,в) имеет большое входное сопротивление и малое выходное. Коэффициент усиления по току этой схемы равен 19—50, а по напряжению меньше единицы. Выходное напряжение по фазе совпадает с входным.

Обычно полупроводниковые усилители собирают из нескольких каскадов, имеющих между собой емкостную, индуктивную (трансформаторную) или непосредственную связь.

В цепях управления и в силовых цепях систем автоматизации широко применяют бесконтактные элементы, обеспечивающие повышенную надежность. Обычно для бесконтактной коммутации применяют тиристоры.

Тиристором называют управляемый полупроводниковый вентиль, представляющий собой четырехслойный полупроводниковый прибор. Тиристор имеет анод, катод и управляющий электрод. Структурная схема тиристора приведена на рис. 98.

Когда на анод А подан положительный потенциал относительно катода К и на управляющем электроде УЭ отсутствует ток управления, то сила тока, протекающего через тиристор, мала. Это соответствует запертому состоянию тиристора.

Тиристор открывается при подаче на управляющий электрод положительного потенциала по отношению к катоду (4—8 В). Сила тока управления составляет несколько десятков миллиампер, а сила тока, протекающего через тиристор, достигает несколько сотен ампер.

Коэффициент усиления по току достигает тысячи, а коэффициент усиления по мощности еще больше.

Тиристоры применяют в инкубаторах «Универсал-55» для управления работой нагревательных элементов.

Тиристоры — быстродействующие приборы, продолжительность их переключения составляет десятки микросекунд. Тиристоры симметричные, выполненные в виде пятислойной структуры, называются симисторами. При подаче управляющего напряжения на управляющий электрод симистор пропускает ток в обоих направлениях.

В сельскохозяйственных автоматических устройствах широко применяют электромагнитные, электродвигательные, электротепловые и другие исполнительные механизмы.

Электромагнитный исполнительный механизм — соленоидный клапан (рис.99)

имеет катушку  электромагнита, стальной сердечник, которого связан с клапаном вентиля, расположенного на трубопроводе. При подаче тока в катушку сердечник втягивается и открывает вентиль. Отключение тока вызывает закрывание вентиля.

Электродвигательные исполнительные механизмы используют для перемещения рабочих органов из одного крайнего положения в другое. Они состоят из электродвигателя, редуктора и конечных выключателей.

Командные приборы предназначены для регулирования во времени, последовательности и продолжительности различных операций по заданному графику. Основные части широко распространенного в сельском хозяйстве командного прибора КЭП-12У (рис.100)

следующие: синхронный электрический двигатель М, редуктор РД, распределительный вал РВ с установленными на нем сбрасывающими и возводящими кулачками, а также контакты К1—К12.

На один контакт приходится два кулачка: длинный — замыкающий, короткий — размыкающий. Электрический двигатель осуществляет привод распределительного вала через редуктор и храповой расцепляющий механизм.

Кулачки, расположенные на распределительном валу, замыкают и размыкают контакты, связанные с управляемыми цепями.

Установка времени, за которое распределительный вал прибора совершает один оборот, осуществляется регулированием храпового механизма и перемещением скользящей шестерни редуктора РД.

Источник: http://incub.info/content/elementy-avtomatiki

Основные элементы автоматики для газовых котлов | Генераторы для каждого

Автоматика для газовых котлов, представляет собой ряд устройств, обеспечивающих стабильность работы всей отопительной системы.

Она подразделяется на:

  • энергозависимую;
  • энергонезависимую.

Энергозависимая автоматика для котлов предусматривает бесперебойное электроснабжение. Это связано с тем, что контроль над поступлением газа, осуществляется при помощи электромагнитного клапана. Если по каким-то независимым от владельца недвижимости причинам, электроснабжение будет прекращено, нормальное теплообеспечение также станет невозможным.

Что касается энергонезависимой автоматики котельной, то за ее успешное функционирование отвечает специальная жидкость. При ее нагревании, происходит увеличение объема, в результате чего перекрывается клапан, осуществляющий доступ газа в систему. В результате этого горение прекращается.

После охлаждения (понижения температуры ниже «порогового индекса»), происходит обратная динамика уменьшения объема жидкости. При этом запорный клапан открывается, и поставка газа возобновляется.

Элементы автоматики

Также автоматика для газовых котлов предусматривает использование программаторов и термостатов. Благодаря им можно задавать температуру в помещении, буквально по часам.

При этом период, в течение которого можно было программировать необходимую температуру, достигает 7 дней.

Передача команд на автоматику котельной осуществляется либо непосредственно по проводам, либо с использованием радиоканала.

Также необходимо поговорить о циркуляционном насосе. Благодаря ему осуществляется равномерное перемещение теплоносителя (масла, воды, и др.) вдоль всего отопительного контура. Осуществляется замена остывшего раствора новыми порциями, только что подогретого.

Автоматика для котлов предусматривает также возможность подключения внешнего термостата, отвечающего за измерения температуры внутри помещения. На основании полученных от него данных, может осуществляться регулировка подачи газа. Помимо этого, регулировка газа может осуществляться еще двумя датчиками. Это датчик тяги и датчик пламени.

Датчики пламени и тяги

Датчик пламени представляет собой биметаллическую пластину, которая при первичном нагреве изгибается, и открывает газовый клапан. Газ, поступающий оттуда, попадает в зону работы горелки и происходит нормальная работа отопительной системы. Если же, по каким-то причинам пламя тухнет, биметаллическая пластина охлаждается и запирает газовый клапан.

Датчик тяги. Его функционирование подобно датчику пламени. Если происходит уменьшение тяги, биметаллическая пластина, подвергаясь избыточному нагреву – изгибается и перекрывает поступление газа.

Ибп для котельной

Если вы намеренны, сориентировать работу автоматики котельной на длительный срок, вам потребуется ИБП (источник бесперебойного питания). В отличие от маломощного ИБП применяемого для ноутбуков, здесь должен присутствовать мощный «бесперебойник».

Основные требования, предъявляемые к нему – это:

  • устойчивость от колебания напряжения;
  • подключаемость дополнительных модулей;
  • возможность переключаться от прямой подачи напряжения, к питанию от батарей, с поддержкой синусоиды.

Также автоматика для газовых котлов (энергозависимая) предусматривает наличие автономного генератора, осуществляющего бесперебойное снабжение котельной электричеством.

Подводя итоги, необходимо отметить следующее. В связи с частыми перебоями электроснабжения, а также в условиях нестабильного напряжения, необходимо либо выбирать энергонезависимую автоматику для котельной, либо устанавливать дополнительные приспособления типа ИБП или генератор.

Источник: http://generator-prosto.ru/populyarnyie-stati/osnovnyie-elementyi-avtomatiki-dlya-gazovyih-kotlov.html

Классификация основных элементов автоматики и телемеханики

Поиск Лекций

Любая система автоматики и телемеханики состоит из отдельных элементов. Под элементом системы понимается простейшее (для рассматриваемой системы) устройство, преобразующее входные сигналы в выходные.

Основные элементы систем железнодорожной автоматики и телемеханики можно проклассифицировать по следующим признакам:

по способу преобразования сигналов — элементы, выполняющие количественное, качественное и информационное преобразование.

При количественном преобразовании входные и выходные сигналы имеют одинаковую размерность, но различные значения, при качественном преобразовании входные и выходные сигналы имеют различную размерность.

Под информационным преобразованием понимается отображение на выходах элемента информации о значениях сигналов на его входах (отображение информации о состоянии входов);

по характеру зависимости изменения выходного сигнала от изменения входного сигнала — элементы непрерывного и дискретного действия.

Если при непрерывном изменении входного сигнала выходной сигнал изменяется непрерывно, то элемент считается элементом непрерывного действия.

Если при непрерывном изменении входного сигнала выходной сигнал изменяется скачкообразно, то элемент считается элементом дискретного действия.

• в зависимости от выполняемых функций в системе — начальные (измерительные), промежуточные (управляющие) и конечные (исполнительные) элементы.

Начальные (измерительные) элементы служат для формирования информации, необходимой для работы системы, например, информации о состоянии участков пути, положении стрелок, техническом состоянии систем и устройств, включая элементы пути и подвижного состава, значениях различных параметров устройств СЦБ и внешних воздействий и др. К этому классу можно отнести и элементы, осуществляющие защиту устройств СЦБ от влияния различных дестабилизирующих факторов (перенапряжений, помех, влияния других устройств, влияния окружающей среды и др.), а также источники электропитания и формирователи различных сигналов.

Промежуточные (управляющие) элементы предназначены для реализации алгоритмов функционирования систем.

Эти элементы выполняют такие функции, как фиксация, шифрование, передача, прием и расшифровка управляющих команд (приказов), проверка условий безопасности движения поездов, реализация логических зависимостей, математические вычисления, усиление и преобразование сигналов и др.
Конечные (исполнительные) элементы непосредственно воздействуют на объекты управления.

Рассмотрим назначение основных элементов систем СЦБ.

Читайте также:  Что такое гальваническая развязка

Датчики предназначены для формирования информации о состоянии объектов управления и контроля. Выходная информация датчиков, используемых в системах СЦБ, представлена в виде электрических сигналов.

Датчиками состояния изолированных участков пути (свободное или занятое, целостность рельсовых нитей) являются рельсовые цепи.

Также датчиками называют устройства, вырабатывающие электрические сигналы (чаще всего — последовательности импульсов тока), необходимые для работы других устройств автоматики и телемеханики.

Генераторы и электродвигатели — это электрические машины, предназначенные для преобразования энергии: генераторы преобразуют механическую энергию в электрическую, электродвигатели — электрическую энергию в механическую.

В полупроводниковой и микроэлектронной аппаратуре генератором называется электронное устройство, вырабатывающее напряжение или ток, значение которого представляет собой некоторую периодическую функцию времени — гармонические колебания, прямоугольные импульсы, линейно изменяющееся напряжение (ток), кодовые последовательности.

Горочные вагонные замедлители являются тормозными средствами, предназначенными для регулирования скорости скатывания отцепов на сортировочных горках.

Защитные элементы. Аппаратура СЦБ в процессе эксплуатации подвергается воздействиям напряжений и токов, значения которых намного превышают допустимые значения, установленные технической документацией. Причинами перенапряжений являются грозовые разряды, а также аварийные и коммутационные процессы в электрических цепях.

Причинами токовых перегрузок являются короткие замыкания в цепях питания, аварийные режимы нагрузок, блуждающие токи, попадающие в цепи питания, и др. Такие воздействия могут привести к нарушению нормальной работы и выходу устройств СЦБ из строя.

Для защиты аппаратуры СЦБ от внешних электрических воздействий используются такие элементы, как автоматические выключатели, предохранители, разрядники, выравниватели. Автоматические выключатели производят отключение перегруженной цепи от источника питания с последующим автоматическим включением питания цепи. Предохранители выполняют ту же функцию, но без включения питания.

В качестве средств ограничения напряжения в защищаемых цепях при превышении установленного уровня используются разрядники (для защиты от продольных перенапряжений) и выравниватели (для защиты от поперечных перенапряжений).

В настоящее время широко разрабатываются и внедряются на сети железных дорог системы и устройства СЦБ, выполненные с применением микроэлектронных и компьютерных технических средств и технологий.

Элементами таких систем являются: логические элементы, предназначенные для выполнения набора логических операций; функциональные элементы, выполняющие различные операции, связанные с хранением и преобразованием аналоговых и цифровых сигналов; компьютеры (однокристальные микроЭВМ, промышленные и персональные компьютеры).

Устройства электропитания аппаратуры СЦБ в процессе работы выполняют различные функции, связанные с преобразованием параметров электроэнергии (напряжения, тока, частоты). Для этих целей используются преобразователи, выпрямители, трансформаторы.

Для преобразования переменного тока в постоянный (выпрямление переменного тока) используются выпрямители; для преобразования постоянного тока в переменный — инверторы,; для преобразования постоянного тока одного напряжения в постоянный ток другого напряжения — конверторы; для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения — трансформаторы; для преобразования переменного тока одной частоты в переменный ток другой частоты — преобразователи частоты.

Функционирование микроэлектронных систем СЦБ связано с необходимостью обработки информации, представленной как в аналоговой (непрерывные сигналы), так и в цифровой (цифровые коды) форме. Функции преобразования сигналов выполняют такие элементы, как аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи.

Бесперебойная работа устройств СЦБ во многом определяется качеством (стабильностью) питающего напряжения. Для поддержания питающего напряжения или тока в пределах, установленных технической документацией, в состав выпрямительно-преобразователь-ных устройств входят стабилизаторы.

Усилители предназначены для увеличения мощности электрических сигналов.

Фильтры — частотные, предназначенные для пропуска электрических сигналов только в определенном диапазоне частот, и сглаживающие, служащие для сглаживания (уменьшения амплитуды) пульсаций напряжения.

Реле в системах СЦБ выполняют различные функции, такие как фиксация управляющих команд (воздействий), фиксация состояния контролируемых объектов, коммутация электрических цепей, реализация логических зависимостей и др.

Светофоры являются постоянными сигнальными приборами, с помощью которых подаются видимые сигналы, служащие для обеспечения безопасности движения поездов, а также для организации движения поездов и маневровой работы. Сигнал является приказом и подлежит безусловному выполнению. Работники железнодорожного транспорта должны использовать все возможные средства для выполнения требования сигнала [36].

Трансмиттеры предназначены для формирования прямоугольных импульсов тока. Маятниковые трансмиттеры формируют последовательности равномерных импульсов; кодовые путевые трансмиттеры — кодовые комбинации.

Шлагбаумы используются для перекрытия автодороги на железнодорожных переездах при приближении поезда. Шлагбаум устанавливается на железобетонном фундаменте и состоит из закрепленного в кронштейне-раме заградительного бруса с противовесом, электропривода и мачты со светофорными головками.

Заградительный брус может находиться в одном из двух положений — вертикальном (переезд открыт) и горизонтальном (переезд закрыт). На магистральных линиях используются автоматические шлагбаумы (автошлагбаумы), у которых перевод заградительного бруса из одного положения в другое осуществляется автоматически.

Электроприводомназывается устройство, предназначенное для приведения в движение какого-либо механизма (машины) с использованием электрической энергии. В системах СЦБ используются стрелочные электроприводы, электроприводы автошлагбаумов и электроприводы автостопов метрополитенов.

Стрелочные электроприводы обеспечивают перемещение остряков и сердечников крестовин стрелочных переводов, плотное прилегание прижатого остряка к рамному рельсу и подвижного сердечника крестовины к усовику, а также контроль положения стрелок.

Электроприводы автошлагбаумов осуществляют перевод заградительного бруса из вертикального положения в горизонтальное и наоборот, а также контроль положения бруса.

Электроприводы автостопов метрополитенов обеспечивают механическое воздействие автостопа на систему торможения поезда при экстренном торможении в случае проезда светофора с запрещающим показанием.

Источник: https://poisk-ru.ru/s2251t8.html

Проекты автоматики и диспетчеризации

Исполнительный механизм (ИМ) представляет собой приводную часть исполнительного устройства. Исполнительные механизмы делятся на электрические, пневматические и гидравлические.

Все электрические ИМ, в свою очередь, можно разделить на две группы: электромагнитные (соленоидные) и электрические (с электродвигателями).

Регулирующий орган (РО) представляет собой звено исполнительного устройства, предназначенное для изменения каких-либо параметров (например, расхода жидкости) при регулировании режима работы объекта. […]

Двухходовые и трехходовые клапаны по типу подключения разделяются на фланцевые и резьбовые.

Клапаны с резьбовым подключением комплектуются фитингами и уплотняющими шайбами, фланцевые — могут комплектоваться монтажным набором с уплотнителем.

Двухходовые клапаны используются в качестве проходных, изменяющих расход рабочей среды (жидкости, пара, газов). Клапан монтируется в линии таким образом, чтобы направление потока совпадало с направлением стрелки […]

Электроприводы с дискретным входом получают сигнал управления от регулятора в релейном виде (есть или нет напряжение).

 Отрабатывая управляющий сигнал, привод устанавливает регулирующий орган в крайнее положение («открыто», «закрыто»).

Для предотвращения выхода из строя регулирующего органа он снабжается концевыми выключателями, отключающими привод в крайних положениях. В качестве примера можно привести приводы воздушных заслонок приточных систем вентиляции. […]

Регулятор — один из основных элементов системы, обеспечивающий управление исполнительными механизмами по показаниям всевозможных датчиков.

Далее мы рассмотрим многообразные типы регуляторов — от простейших механических до свободно программируемых контроллеров, позволяющих вести комплексное регулирование (диспетчеризацию).

К наиболее простому типу управляющих систем можно отнести двухпозиционные регуляторы термостатного типа. Они срабатывают при достижении предельной температуры, давления или влажности […]

В основе любой системы управления лежит ряд основных элементов автоматики, среди них: датчики, регуляторы, регулирующие органы и исполнительные механизмы. Рассмотрим основные из названных элементов автоматики более подробно.

Датчики — это элементы автоматики, служащие для получения необходимой информации о реальном состоянии объекта регулирования. Это «глаза» и «уши» автоматической системы управления.

С их помощью осуществляется обратная связь […]

Регуляторы с аналоговым выходом (0-10В) с встроенным или выносным датчиком температуры также выпускаются многими зарубежными фирмами, такими как SAUTER, Шнайдер Электрик и др.

Желаемый уровень температуры в помещении устанавливается рукояткой на лицевой панели прибора.

При наладке предусматриваются дополнительные возможности, в частности, установка предельных значений (max и min) температуры и параметров регулятора. В условиях нестабильных теплопоступлений […]

Первичным преобразователем в датчиках температуры чаще всего служит термопара (активный элемент, являющийся самостоятельным источником тока) либо термосопротивление (пассивный элемент).

Конструктивное оформление и используемый вторичный преобразователь определяются функциональным назначением датчика.

Так, датчики могут быть комнатного и наружного (атмосферного) исполнения, накладными на трубопровод (для контроля температуры поверхности трубопровода), канальными (для измерения температуры воздуха в воздуховоде) и т.п. […]

Применяются датчики влажности двух типов: комнатного и канального исполнения, которые отличаются друг от друга конструкцией.

Датчики представляют собой блок с электронным прибором, измеряющим относительную влажность и преобразующим данные измерения в электрический сигнал.

Погрешность измерения сильно зависит от величины самой относительной влажности, от температуры воздуха, от продолжительности нахождения датчика в условиях высокой влажности и реально может […]

Датчики давления подразделяются на реле давления и аналоговые датчики давления.

Те и другие могут измерять давление как в одной точке, так и разность давлений в двух точках, так называемые дифференциальные датчики давления.

Характерным примером использования реле давления является их применение для защиты от чрезмерно низкого или высокого давления хладагента. Аналоговые датчики позволяют определять величину давления […]

Датчики потока работают следующим образом. Сначала измеряется скорость движения жидкости или газа (в том числе пара или воздуха) в трубопроводе или воздуховоде.

Измеренный сигнал преобразуется во вторичном преобразователе в электрический, а затем в вычислительном блоке (чаще всего в микропроцессорном контроллере) рассчитывается расход жидкости или газа с учетом сечения канала. В настоящее время в связи с […]

Источник: http://proektavtomatika.ru/category/osnovnie-elementi-avtomatiki/

Элементы автоматических систем

11.01.2015 21:03

    Элементы автоматических (мехатронных) систем можно классифицировать по функциональному назначению и физическому принципу действия.

    При рассмотрении данной темы, можно вновь обратиться к типовой схеме автоматической системы регулирования температуры, рассмотренной в предыдущей лекции (рис. 1).

где:

АТ — автотрансформатор

РУ — регулирующее устройство

ИМ — измерительный мост

ЭУ — электронный усилитель

М — электродвигатель

ИП — измерительный прибор

Rз — задающий потенциометр температурного режима

Rт — внутреннее сопротивление электронного термометра (датчик)

Рис. 1. Типовая схема автоматической системы регулирования (температуры)

Функциональное назначение элементов

    Первичные измерительные преобразователи (датчики) —элементы, измеряющие значения регулируемой величины и преобразующие их в эквивалентные значения сигнала, как правило, другой физической природы, более удобной для последующей передачи и использования.

Так, первичный измерительный преобразователь температуры, например электронный термометр (в составе термопара, рассмотренная в предыдущей лекции), измеряет значения температуры объекта регулирования и преобразует их в эквивалентные значения термо-ЭДС и в последующем в сопротивление Rт.

    Нормирующие преобразователи—устройства, преобразующие сигнал одной физической природы в эквивалентный унифицированный сигнал другой физической природы.

    Они служит для обеспечения совместной работы в автоматических системах средств регулирования, имеющих различную физическую основу.

 Например, электропневматический преобразователь преобразует электрические сигналы в эквивалентные значения пневматического сигнала.

    Функциональные преобразователи — это преобразователи, которые при поступлении на вход сигнала формируют на выходе изменение сигнала во времени по определенному закону.

    Простейшим примером такого функционального элемента может служить электродвигатель М автоматической системы регулирования. При поступлении на электродвигатель постоянного напряжения (вход элемента) его входной вал (выход -элемента) начинает по линейному закону перемещать движок автотрансформатора AT.

     Усилители значения сигнала и (или) его мощности — это устройства, предназначенные для усиления в случае необходимости поступающих сигналов.

    Например, напряжение и мощность выходного сигнала измерительного моста ИМ автоматической системы недостаточны для непосредственного управления электродвигателем М.

В связи с этим в системе; применен электронный усилитель ЭУ, который усиливает выходное напряжение измерительного моста как по абсолютному значению, так и по мощности до уровней, соответствующих номинальным параметрам электродвигателя.-

    Стабилизаторы — элементы, поддерживающие значения того или иного сигнала на определенном уровне и сглаживающие пульсации сигнала.

Читайте также:  Что такое молния?

    Коммутирующие элементы (распределители) — приборы, переключающие в определенной последовательности цепи с выхода какого-либо элемента на входы других элементов.

    Элементы сравнения — элементы, сравнивающие значения двух (или нескольких) сигналов.

Выходной сигнал этих элементов равен разности поступающих на их вход сигналов.

В автоматической системе (функции элемента сравнения выполняет измерительный мост ИМ).

    Задающие элементы — элементы, с помощью которых оператор устанавливает заданное значение регулируемой величины. В автоматической системе задающим элементом служит потенциометр Rз.

    Регулирующие органы — устройства, непосредственно воздействующие на объект регулирования для поддержания заданного значения регулируемой величины или изменения ее по заданному закону.

    В системе функции регулирующего органа выполняет устройство, состоящее из автотрансформатора AT и нагревательного элемента И.

    Исполнительные механизмы — устройства, воздействующие на
регулирующий орган и перемещающие его (или изменяющие его состояние) в сторону ликвидации отклонения регулируемой величины от заданного значения или закона ее изменения. В автоматической системе регулирования функции исполнительного механизма выполняет электродвигатель М вместе с кинематической связью от вала электродвигателя до движка автотрансформатора AT

    Объект регулирования — объект, являющийся составным элементом (составной частью) автоматической системы вообще и автоматической системы регулирования.

    В автоматической системе регулирования, рассмотренной в предыдущей лекции, объектом регулирования в функциональном и физическом смысле является сушильный шкаф.

    Если рассмотреть более сложный объект, например котлоагрегат, в котором регулируются температура в топке, разрежение в топке, давление пара в барабане котла, расход пара и т. п., то для каждой локальной автоматической системы регулирования (температуры, разрежения, давления, расхода и т. д.) в функциональном смысле будет свой объект регулирования.   

Принцип действия элементов на физическом уровне

    По принципу действия элементы можно разделить на:

  • электрические, магнитные и радиоволновые,   действующие   на 'принципе использования электромагнитных процессов с частотами ниже 10 в двенадцатой степени Гц;
  • оптические, действующие на принципе использования электромагнитных процессов с частотами выше 10 в двенадцатой степени  Гц;
  •  механические, использующие механические перемещения твердых тел;
  • акустические, использующие механические волновые   процессы и веществе;
  • гидравлические, использующие механические свойства жидкостей;         
  • пневматические, использующие механические свойства газов;
  • комбинированные, например электромеханические, электрогид-равлические и т. п.      

    Кроме классификации элементов АСР по функциональному назначению и физическому принципу действия элементы подразделяют на пассивные и активные.

  • Пассивными называются элементы, выполняющие свои функции без использования энергии со стороны.
  • Элементы,   выполняющие свои функции с использованием энергии от постороннего источника питания, называются активными.

    Примером  пассивного элемента может служить термометр сопротивления Rт в АСР.

    Примерами активных элементов — измерительный мост ИМ (в диагональ моста подводится напряжение питания ,   электронный   усилитель ЭУ (подается напряжение сети Uc) и автотрансформатор AT (подводится напряжение сети Uc)

    Активные элементы в автоматических системах применяются, как правило, в случаях, когда необходимо на выходе получить сигнал большей мощности, чем сигнал, поступающий на вход.

    В пассивных элементах мощность выходного сигнала не может быть больше мощности входного сигнала.

Источник: https://emkelektron.webnode.com/news/elementy-avtomaticheskikh-sistem/

4.2 Основные элементы систем автоматического регулирования

Система автоматического регулирования представляет собой комплекс, состоящий из регулируемого объекта и регулятора. По характеру используемых элементов и функциям, которые они выполняют, системы автоматической стабилизации, следящие системы и системы программного регулирования принципиальных различий не имеют.

В соответствии с принципом действия системы автоматического регулирования можно выделить основные элементы, как правило, присутствующие во всех системах.

Во всех трёх группах систем управляющее воздействие сравнивается с регулируемой величиной. Для выполнения операции сравнения применяются устройства, называемые элементами сравнения.

Управляющее воздействие и регулируемая величина, поступающие на два входа элемента сравнения, должны быть предварительно преобразованы и приведены к сигналам одного вида энергии и размерности.

Эти операции выполняются измерительным элементом со стороны управляющего воздействия.

В большинстве случаев непосредственное использование выходного сигнала элемента сравнения для приведения в действие регулирующего органа объекта не представляется возможным. Поэтому возникает необходимость в предварительном усилении сигнала как по величине, так и по мощности.

Кроме того, часто необходимо осуществить и преобразование сигнала, связанное с формой представления воздействия, и перевод его из одного вида энергии в другой. Эти функции обычно выполняются тем или иным усилителем.

Таким образом, в системах автоматического регулирования в числе основных устройств в большинстве случаев применяют усилительный элемент .

В практике могут встретится случаи, когда применение усилителей не обязательно. При этом регулятор непосредственно действует на регулирующий орган и называется регулятор прямого действия . Автоматическая система с регулятором прямого действия называется системой прямого регулирования .

При наличии усилителей регулирующее устройство называется регулятором непрямого действия. Автоматическая система с регулятором непрямого действия называется системой непрямого регулирования .

Приведение в действие регулирующего органа объекта обычно осуществляется с помощью исполнительного элемента.

В системе автоматического регулирования, составленной из объекта регулирования, элемента сравнения, усилителя и исполнительного элемента, динамические процессы могут протекать недостаточно качественно, по тем или иным причинам процесс регулирования может оказаться вообще неустойчивым. Для того чтобы система автоматического регулирования обладала устойчивым процессом и удовлетворяла требуемым условиям качества процесса регулирования, применяют корректирующие устройства.

Таким образом, система автоматического регулирования состоит из объекта регулирования и регулятора. Регулятор включает в себя такие основные элементы, как элемент сравнения, усилитель, исполнительный элемент и корректирующие устройства.

Обычно системы автоматического регулирования представляют в виде структурных схем. Эта структурная схема может представлять все три группы систем, то есть системы автоматической стабилизации, следящие системы и системы программного регулирования. Принципиальной разницы между этими системами по применению и назначению элементов нет. Есть некоторое различие в задающем элементе.

Так, например, задающий элемент в системе автоматической стабилизации вырабатывает управляющее воздействие постоянной величины, которое называется уставкой регулятора и с которой сравнивается регулируемая величина при работе системы. При работе схемы в режиме следящей системы задающий элемент должен обеспечить измерение управляющего сигнала, поступающего на следящую систему извне.

4.3 Статическое и астатическое регулирование.

Системы автоматической стабилизации, следящие системы и системы программного регулирования разделяют на две группы: системы статические и системы астатические (не имеющие статической ошибки).

Система автоматического регулирования будет статической по отношению к возмущающему воздействию, если при стремлении возмущающего воздействия к постоянной величине отклонения регулируемой величины также стремится к постоянной величине, отличной от нуля и зависящей от величины приложенного воздействия.

Систему автоматического регулирования можно назвать статической по отношению к управляющему воздействию, если при стремлении последнего к постоянной величине ошибка также стремится к постоянной, отличной от нуля, величине и зависит от значения приложенного воздействия.

Система автоматического регулирования будет астатической по возмущающему воздействию, если при стремлении возмущающего воздействия к постоянной величине отклонение регулируемой величины стремится к нулю и не зависит от величины приложенного воздействия.

Система автоматического регулирования будет астатической по отношению к управляющему воздействию, если при стремлении управляющего воздействия к постоянной величине ошибка стремится к нулю и не зависит от величины воздействия.

4.4 Системы автоматического регулирования непрерывного, импульсного и релейного действия.

В зависимости от вида сигналов различают системы автоматического регулирования непрерывные, релейные и импульсные.

Особенностью непрерывных систем является то, что во всех элементах, составляющих систему, входные и выходные сигналы являются непрерывными функциями времени. К числу непрерывных систем относятся также системы с |гармонической модуляцией. При этом для передачи сигнала могут быть использованные амплитудно-модулированные, частотно-модулированные колебания и колебания с модулированной фазой.

4.5 Регулирование по возмущению и

комбинирование регулирование.

Процесс реализации компенсации возмущающего воздействия называется регулированием по возмущению. Регулирование по возмущению обладает достоинствами и недостатками. В числе достоинств следует отметить высокое быстродействие.

К недостаткам нужно отнести то, что цепь компенсации обеспечивает необходимое качество регулирования только при действии того возмущения, на которое она рассчитана. При действии другого возмущения и необходимости компенсировать его действие нужно вводить новую цепь компенсации, что, конечно, усложняет систему.

Цепь компенсации не является обратной связью, потому что по этой цепи передаётся входной сигнал, а не регулируемая (выходная) величина объекта .

В системах, использующих принцип обратной связи или принцип регулирования по отклонению, решающее значение имеет сам факт отклонения регулируемой величины от установленной программы независимо от характера величины, вызвавшей это отклонение. Поэтому в системах автоматического регулирования по отклонению нет недостатка, имеющего место в системах регулирования по возмущению.

В технике автоматического регулирования имеются системы, в которых совмещаются достоинства регулирования по отклонению и возмущению. Система, в которых одновременно используются оба принципа регулирования, называются комбинированными, а принципы в этих системах — комбинированным регулированием.

Заключение

Воздействие, приложенное к системе автоматического регулирования, вызывает изменение регулируемой величины. Изменение регулируемой величины во времени определяет переходный процесс, характер которого зависит от воздействия и от свойств системы.

Является ли система следящей системой, на выходе которой нужно воспроизвести как можно более точно закон изменения управляющего сигнала, или системой автоматической стабилизации, где независимо от возмущения регулируемая величина должна поддерживаться на заданном уровне, переходный процесс представляется динамической характеристикой, по которой можно судить о качестве работы системы.

Любое воздействие, приложенное к системе, вызывает переходный процесс. Однако в рассмотрение обычно входят те переходные процессы, которые вызваны типовыми воздействиями, создающими условия более полного выявления динамических свойств системы.

К числу типовых воздействий относятся сигналы скачкообразного и ступенчатого вида, возникающие, например, при включении системы или при скачкообразном изменении нагрузки; сигналы ударного действия, представляющие собой импульсы малой длительности по сравнению с временем переходного процесса.

Чтобы качественно выполнить задачу регулирования в различных изменяющихся условиях работы система должна обладать определённым (заданным) запасом устойчивости .

В устойчивых системах автоматического регулирования переходный процесс с течением времени затухает и наступает установившееся состояние.

Как в переходном режиме, так и в установившемся состоянии выходная регулируемая величина отличается от желаемого закона изменения на некоторую величину, которая является ошибкой и характеризует точность выполнения поставленных задач.

Ошибки в установившемся состоянии определяют статическую точность системы и имеют большое практическое значение. Поэтому при составлении технического задания на проектирование системы автоматического регулирования отдельно выделяются требования, предъявляемые к статической точности .

Большой практический интерес представляет поведение системы в переходном процессе. Показателями переходного процесса являются время переходного процесса, перерегулирование и число колебаний регулируемой величины около линии установившегося значения за время переходного процесса.

Показатели переходного процесса характеризуют качество системы автоматического регулирования и являются одним из важнейших требований, предъявляемых к динамическим свойствам системы.

Таким образом, для обеспечения необходимых динамических свойств к системам автоматического регулирования должны быть предъявлены требования по запасу устойчивости, статической точности и качеству переходного процесса.

В тех случаях когда воздействие (управляющее или возмущающее) не является типовым сигналом и не может быть сведено к типовому, то есть когда оно не может рассматриваться как сигнал с заданной функцией времени и является случайным процессом, в рассмотрение вводят вероятностные характеристики.

Обычно при этом оценивается динамическая прочность системы с помощью понятия среднеквадратичной ошибки.

Следовательно, в случае систем автоматического регулирования, находящихся под воздействием случайных стационарных процессов, для получения желаемых динамических свойств системы нужно предъявить определённые требования к величине среднеквадратичной ошибки.

Список литературы

Н.И.Подлесный, В.Г.Рубанов. Элементы систем автоматического управления

и контроля. — Киев.: «Вища школа»,1982.-477 с.

В.А.Лукас. Теория автоматического управления. — М.: «Недра», 1990.-416 с.

А.А.Первозванский. Курс автоматического управления. — М.: «Наука»,

Источник: http://prog.bobrodobro.ru/7522

Ссылка на основную публикацию