Файл: Шпоры автоматика.docx

5. по характеру регулирующего воздействия:

- непрерывные

- позиционные

В непрерывных АСР непрерывному выходному сигналу соот. непрерывный входной сигнал на выходе из любого элемента АСР.

Позиционные АСР содержат звенья, в которых преобр. непрерывную входную и выходную величины.

Вопрос №36 – Назначение и принцип действия электросилового преобразователя

Преобразователи предназначены для приведения сигнала измерительной информации к виду, удобному для его передачи по соответствующим каналам связи.

Принцип действия электросилового преобразователя – измеряемая физическая величина x_вх воспринимается чувствительным элементом измерительного устройства 1 и преобразуется в пропорциональное ей усилие q. Это усилие через рычажную систему 3 и 4 передаточного механизма электросилового преобразователя 2 уравновешивается усилием обратной связи q_ос, развиваемым механизмом обратной связи, который состоит из постоянного магнита N-S с полюсными накладками 12 и круглой рамки 11, закрепленной на рычаге 10. При протекании выходного постоянного тока I_вых через обмотку рамки 11 возникает усилие обратной связи q_ос.

При изменении изменяемой величины, а ,следовательно, усилия q, при помощи трансформаторного (или другого) преобразователя происходит преобразование в сигнал напряжения переменного тока. Этот сигнал поступает на усилитель, служащий для усиления и преобразования ЭДС в унифицированный выходной сигнал постоянного тока I_вых, который и преобразуется в усилие q_ос.

Вопрос №37 – Милливольтметры, потенциометры – назначение, принцип действия.

Для измерения термоЭДС в термоэлектрических термометрах используются различные приборы, например милливольтметры и потенциометры. Принцип действия милливольтметров основан на взаимодействии проводника (рамки), по которому протекает электрический ток, и магнитного поля постоянного магнита. Рамка 1 помещается в магнитное поле постоянного магнита 3, при этом рамка имеет возможность поворачиваться на некоторый угол, для чего она крепится с помощью специальных подпятников. Для формирования равномерного магнитного потока служит сердечник 4. При прохождении тока в рамке возникают 2 силы, направленные в разные стороны и стремящиеся повернуть рамку вокруг оси. Противодействующий момент создается спиральными пружина­ми 2 (нижняя не показана), кото­рые также служат для подвода термоЭДС к рамке.

В основе работы потенциометров лежит нулевой метод измерения ЭДС. При этом измеряемая ЭДС уравновешивается( компенсируется ) с помощью известного падения напряжения, а результирующий эффект измеряемой и известной ЭДС, подаваемый на измерительный прибор, доводится до нуля.

38 Устойчивость аср. Критерий устойчивости Гурвица

Под переходным процессом в АСР понимается поцесс изменения регулируемой величины от момента нанесения возмущающего воздействия до прихода ее в равновесное состояние. В завис от динамических свойств АСР при конечном ступенчатом возмущении, могут иметь место следующие переходные процессы

апериодически-сходящийся апериодически-расходящийся

колебательный-сходящийся колебательный-расходящийся

Под устойчивостью понимается свойство системы самостоятельно приходить в равновесное состояние после устранения причины, вызвавшей отклонение из этого состояния

Для решения ур-ия можно представить в идее суммы 2-ух составляющих

где y_c(t)— свободная составляющая перех. процесса и предст. собой решение соответствующего однородного уравнения динамики, т.е. вместо правой части уравн. ставиться нуль;

y_b(c)—вынужденная составляющая перех. процесса предст. собой частное решение исходного ур-ия и зависящее от вида Z.

Система является устойчивой, если свободная составляющая переходного процесса при неограниченном возрастании времени стремиться к нулю

-- принцип Ляпунова

0 В соответствии с существующей методикой решение уравнения можно представить в виде суммы этих составляющих

-постр. коэффициенты; - корни уравнения

В том случае, если корни ур-ия были только вещественны, то характер каждой составляющей в выражении зависит от знака корняВ том случае, если имели место только сопряжен. корни, то для устойчивости системы необходимым условием явл-ся наличие отрицательной вещественной части

ар+а₀=0

а₂р²+а₁р+а₀=0

а₃р³+а₂p²+а₁р+а₀=0

Критерий устойчивости

С математической точки зрения крит. устойчивости хар-ет необходимые достаточные условия при соблюдении которых все корни характеристического уравнения имеют отрицательную вещественную часть. Система устойчива, если положительны все коэффициенты характеристического ур-ния. Это является небход. и достаточным условием лишь для урав. 1-го и 2-го порядка. Для уравнений высшего порядка это условие является необходимым, но не гарантирует устойчивость системы. В этом случае на коэффициент характеристического уравнения устанавливается дополнит. ограничения с помощью критериев устойчивости.

Критерий устойчивости Гурвица

По Гурвицу система устойчива, если положит. все коэффициенты характеристич. ур-ния, а так же положительны диагональные определители матрицы Гурвица a_n, a_n-1, a_n-2, a_n-3…. a₄, a₃, a₂, a₁, a₀

1. порядок матрицы, т.е.число строк и столбцов опр-ся порядком уравнения

2. начиная с левого верхнего угла по центральной диагонали выписываются все коэффициенты, начиная с предпоследнего

3. вверх по столбцам () выписываются коэффициенты стоящие справа, вниз по столбцам () – слева, а остальные свободные места заполняются нулями

4. очерчивая одинаковое кол-во строк и столбцов начиная с левого верхнего угла находят определители матрицы

и т.д.

-- система неустойчива

Пример:

Система неустойчива

39. Структурная схема включения увк в замкнутый контур управления технологическим процессом

Управление осуществляется на основе матем. модели. Матем. модель разрабатывается на основе всесторонненего изучения технолог. процесса, т.е. изучение реакции выходных параметров на управляющее воздействие. На основе мат. модели разраб. алгоритм управления, т.е. процедура расчета управляющих воздействий, а на основе алгоритма управл. моделей пишется программа. Основным направлением повышения производительности и надежности АСУТП явл-ся создание многоуровневых распределительных систем управления. Традиционно АСУТП выполн. функции: сбор и обработку информации, выдачу управляющих воздействий, обработку технолог. параметров, представление и документирование информации и т.п. В централизованных АСУТП все эти функции выполнялись одной УВК (ЭВМ) с набором соответствующих модулей УСО.

Это снижало производительность АСУТП и требовало большое кол-во кабельных связей. В распределенных АСУТП на нижнем уровне устанавливаются интеллектуальный промышленные (программные) контролеры, осуществляющие прием и обработку информации в непосредственной близости от объекта управления, а функции анализа ее обобщения и представления выполняется с пом. ЭВМ, расположенных на более высоком уровне.

Сопряжение контролеров и ЭВМ осуществляется посредством локальных промышленных сетей, радиальных интерфйсов и соединений типа кольцо или звезда, или их комбинации.

Центральная станция обслуживает множество контроллеров, объединенных ч/з последовательный интерфейс Bitbus и др., выполняя роль диспечера сети. ЦС может осуществлять анализ аоступающей информации и управление в режиме реал. времени, может через сетевой интерфейс обращаться к серверу за необходимыми ресурсами (файлами, базами данных и др.).