1.12-сурет.
Статикалық реттеуіштер басқарылатын шаманың тұрақты мәнін қатаң ұстап тұра алмайды, орнатылғаннан кейбір ауытқулармен, яғни қатемен. Мұндай қателерді статикалық қателер деп атайды. Статикалық қате ∆y жүктеменің нөлден номинал шамасына дейін өзгеруі кезінде басқарылатын шаманың ең үлкен ауытқуы деп түсінуге болады.

Сонымен қатар, статикалық қатемен қоса салыстырмалы статикалық қате (реттеу статизмі) түсінігі кеңінен қолданылады. Салыстырмалы статикалық қате δ статикалық қатенің басқарылатын шаманың кейбір мәндеріне қатынасы арқылы анықталады, мысалы .
δ =
Мұндағы - q = 0 жүктемесіне сәйкес басқарылатын шаманың максимал мәні; - = 0 ж8ктемес3не с2йкес бас0арылатын шаманың минимал мәні.

Реттеуіштің жұмыс органдарына әсердің кейбір минимал шамасын жеңуге қажет ететін үйкеліс күші қарсы әсер етеді. Егер бұл әсер берілген минимал әсерден аз болса, онда реттеуіштің қозғалғыш жүйесі қозғала алмайды, себебі қобалжу арқылы пайда болған үйкелу күшінің қарсы әсері қозғалу күшінен жоғары болады. Осыған байланысты басқарылатын шаманың берілген мәннен ауытқу зонасы, яғни сезімталсыз зонасы пайда болады. Ол - реттеуіш үрдіске әсер етпейтін деңгей. Сондықтан кез келген жүйенің реттеу сипаттамасы осы сипаттама бойында қайсыбір сызық (зона) болып көрінеді. Сезімталсыз әсерінен статикалық реттеудің реттеу сипаттамасы келесі өрнекпен өрнектеледі.

у = + ± Н (1.5)

мұндағы - басқарылатын шаманың орнатылған мәні; - статикалық қате; Н - реттеуіштің сезімталсыздығы.

Статикалық реттеуіштер статикалық қателері барына қарамастан кеңінен қолданылады. Себебі құрылысы жеңіл және өтпелі үрдісте тұрақты жұмысты қамтамасыз етеді.
1.13-сурет.
1.13, а-суреттегі бактағы су деңгейін астатикалық реттеу сұлбасы көрсетілген.

Қалқыма (1) рычаг арқылы реостат жылжытқышымен (2) байланысқан. Оның көмегі арқылы тұрақты ток қозғалтқышы (3) әрдайым жылжытқыш ортаңғы жағдайынан жоғары не төмен қозғалғанда оңға не солға айналады да, жапқышты (4) (басқарушы орган) бактағы судың орнатылған деңгейі орнағанға дейін қозғатылады, яғни қозғалтқыштың якорь тізбегіне берілген кернеу нөлге теңелмейінше және орнатылған режим (тепе-тең қалпы) орындалмайынша. Бұл режимге реттеуіштің сезімталсыздығына дейінгі дәлдікпен тұрақты шаманы ұстап тұратын барлық тепе-теңдік жағдайларға арналған бактағы судың белгілі бір орнатылған деңгейі

---

сәйкес.

Су шығыны q функциясының реттеу сипаттамасының графикалық бейнесі 1.13, б-суретінде көрсетілген тәуелділікке сәйкес болады. Осыған сәйкес астатикалық реттеу деп тұрақты жүктеменің әр түрлі мәндеріндегі орнатылған мәнге тең болатын тұрақты мәнін ұстап тұруын айтады. Реттеуіштің сезімталсыздығын ескермей астатикалық реттеуге арналған реттеу сипаттамасы келесі өрнекпен өрнектеледі:

у = = const (1.6)

Барлық реттеуіштерде болатын сезімталсыздық бар кездегі теңдеу (1.6) келесі түрге енеді

у = ± Н (1.7)
Реттеудің мұндай түрін іске асыратын құрылғы астатикалық реттеуіш деп аталады. Мұндай реттеуіштер басқарылатын шаманың орнатылған мәнін дәлірек ұстайды, бірақ құрылысы жағынан статикалыққа қарағанда күрделі болады. Өтпелі үрдістерде тербеліске жақын және көп жағдайда қосымша құрылғылар көмегінсіз қажетті тұрақтылыққа ие бола алмайды.

Егер статикалық және астатикалық реттеу жүйесін салыстыратын болсақ, онда аңғару оңай, бірінші жағдайда қалқыма басқарушы орган - жапқышқа тікелей әсер етеді, ал екінші жағдайда қалқымадан алынатын сигналды артық мөлшерде күшейтетін аралық элемент - электр қозғалтқышы арқылы. Сондықтан бірінші жүйе тура, ал екінші - тура емес басқару.

Бағдарламалық басқару жүйелері деп басқарылатын шаманы берілген бағдарламаға сәйкес өзгертіп отыратын жүйелерді айтады.

Бағдарламалық басқару жүйелері деп басқарылатын шаманы берілген бағдарламаға сәйкес өзгертіп отыратын жүйелерді айтады.

Бағдарламалық басқару жүйесінің мысалы ретінде металл кесу станоктарының бағдарламалық басқару жүйесін, әр түрлі өндірістік ауылшаруашылық жайлардың бағдарламалық басқару жүйесін және т.б. алуға болады.

Қадағалауыш автоматты жүйе деп өзгерту заңдылығы алдын ала белгісіз, жүйе кірісіне берілетін әсердің өзгеруіне сәйкес басқарылатын шаманы өзгертіп отыру үшін қолданылатын жүйені айтады.

Қадағалауыш жүйелер көбінее кеңістікте ұшып жүрген нысаналарды алыстан басқару үшін қолданылады. Бұл жағдайда басқарылатын шама ретінде кеңістіктегі нысанның қайсыбір басқа нүктеден арақашықтығын немесе бастапқы күйден бастап саналатын бұрылу бұрыш алады. Қадағалаушы жүйелерді аспаптар көрсетуін алысқа беру үшін де қолданылады.

x(t) = N(t)

∆у(t) =

---

(t) - у(t) ≤ (t) (1.8)
мұндағы N(t) - уақыттың алдын ала белгісіз функциясы.

Қадағалауыш және бағдарламалы жүйелер тұрақтандырушы АРЖ-дан берілетін сигналды өңдей принципімен ерекшеленеді. Қадағалауыш АРж-ның мысалы ретінде жылыту пешіндегі от жану үрдісін рттеу үшін берілетін отын және ауа шығындаорының құрамдық үлестерін берілген бірқалыпта автоматты түрде ұстап отыруды алуға болады.

1.14, а-суретте басқарылатын шаманың ∆у берілген шамадан уақыт бойынша у(t) ауытқу қисығы келтірілген. Суреттің төменгі бөлігінде басқарылатын шама z(t) қалай ауысуы керектігі көрсетілген: ол басқару сигналынан сызықты тәуелділікте орналасқан және фаза бойынша сәйкес келеді. Мұндай әсерді өндіретін реттеуіштер - үздіксіз қозғалыс реттеуіштер деп аталады. Ал басқару - үздіксіз басқару. Мұдай реттеуіштер тек басқару әсер бар кезде ғана жұмыс істейді, яғни басқарылатын шаманың нақты және келтірілген мәндері арасында болатын айырмашылық болған жағдайда.
1.14-сурет.
Егер автоматты жүйе жұмысы үрдісінде басқарудың үздіксіз сигналы кезінде басқарылатын әсер уақыт аралығында үзілетін болса немесе жеке испульстер қалпында берілсе, онда мұндай басқаруды үзікті (дискретті) басқару деп атайды.

Үзікті басқару әсерді қалыптастырудың екі тәсілін қарастырайық. 1.14, б-сурет және в үздіксіз ауытқу кезіндегі үзікті басқару әсерінің графиктері көрсетілген (б) жағдайында басқарушы әсер бірдей ұзақтығы жеке импульстермен келтірілген, келесілер теңдей уақыт аралығы арқылы, яғни уақыт бойынша квантталған басқару сигналы қалыптасады. Осы кезде импульстер амплитудасы Z=ʄ(t) басқару әсері қалыптасу уақытындағы басқару сигналының мәніне пропорционал (в) жағдайында бардық импульстер бірдей амплитудаға = ʄ(t) ие және тең уақыт интервалы арқылы, яғни деңгей бойынша квантталған басқару сигналы пайда болады. Реттеуіштен басқарылатын әсер үзілістерге сәйкес басқарушы органға беріледі, сондықтан басқарушы орган өз жағдайын үзік арқылы ауыстырады.

Үшпозициялы реттеуіш үш тұрақты жағдайдың біреуін ұстайды (1,14, д-сурет). Басқарылатын шаманың ауытқу диапазонында + ∆у-мен -∆у-ке дейін реттеуіш нейтрал деп аталатын жағдайда тұрады. Релелік реттеуіштер құрылысы бойынша қарапайым, арзан сыртқы әсерге жоғары сезімталдықты қажет етпейтін нысандарда кеңінен қолданысқа ие.

Математикалық сипат бойынша, яғни дифференциалдық теңдеулер бойынша жүйенің динамикадағы кейпән көрсететін барлық автоматты жүйелер сызықты және бейсызықты болып екіге бөлінеді. Сызықты автомавтты жүйелерге жеткілікті дәл сызықты дифференциалдық теңдеулермен сипатталған динамикадағы кейпін жатқызады. Бейсызықты жүйелерде өтпелі үрдіс бейсызықты дифференциалдық теңдеулермен сипатталады.

---

Барлық өндірістік қондырғыларға энергия шығыны, өнімділігі және өндірістік операцияның орындалу сапасы жағынан оптималды режимде жұмыс істеу талаптары қойылады. Мұндай талаптарды толығымен орындау мақсатында оптималды режимде жұмыс істейтін өндірістік қондырғыға автоматты түзетуді қамтамасыз ете алатын арнайы құрылғылар қажет. Оларды өздігінен қалыптасатын немесе өздігінен бапталатын автоматты басқару жүйесі деп атайды. Мұндай жүйелер өзгермелі жұмыс жағдайында өндірістік қондырғыны автоматты түрде түзетеді, яғни оптималды режимде басқарылатын нысанның өзгермелі сипаттамасымен. Сондықтан мұндай жүйелерді көбіне оптималды немесе экстремалды жүйелер деп атайды. Бұл жүйелерді қолдану қондырғы өнімділігін жоғарылатуды, өндірілетін өнім сапасын көтеруді, еңбек шығынын төмендетуді, ендіріс мәдениетін жоғарылатуды және т.с.с. қамтамасыз етеді. Дегенмен мұндай жүйелер басқаларға қарағанда едәуір күрделі және қымбат, өндірісті түпкілікті қайта құруды жиі керек етеді, сонда да болашақта ауыл шаруашылығына арналған автоматтандырылған қондырғыларда бұдан да жоғары қолданысқа ие болады. Келтірілген топтастыру автоматтандырылған жүйелер турапы жалпы түсінік береді. Олардың көбінің ішінен практикада түйықталған цикл бойынша жұмыс істейтін теріс кері байланысты автоматты басқару жүйесі кең таралған.
2-тарау.АВТОМАТИКА

ЖҮЙЕСІНІҢ ДАТЧИКТЕРІ

2.1. Жалпы мәліметтер

Технологиялық үрдістердің өтуімен әр түрлі машиналар мен агрегаттар дың жұмыс режимдерін үзіліссіз қа дағалау үшін осы үрдістерді сипат тайтын, шамалардың мәнін өлшейтін құрылғы болуы қажет. Автоматикада мұндай құрылғыларды датчиктер деп атайды. Ары қарай датчик ретінде өлшенген физикалық шамаларды сиг налға түрлендіретін, қашықтыққа не месе басқарылатын құрылғының тіз бегіне ары қарай өңдеуге және беруге ыңғайлы машина мен агрегаттың жұ мыс режимін, үрдіс параметрлерін өлшейтін құрылғы деп түсінуге болады.

Көптеген жағдайда датчик шығы сында не механикалық шама (орын ауыстыру, күш), не электрлік шама (кернеу, ток, электрлік кедергі, сы йымдылық, индуктивтілік, фазалар ығысуы және т.б.) болады. Көбінесе өлшеуге электрлік шамалар оңай кө неді, сондықтан көптеген жағдайда өлшеуіш органмен бірге электрлік емес шамаларды өлшеуде оның кірісіндегі электрлік емес шама оның шығысында электрлік шамаға түрленетін арнайы құрылғы - түрлендіргіш ойластырылады. Кез келген шама оның физикалық табиғатына қарамастан электр кернеуіне немесе тогына түрлене алады, сондықтан өндірістік үрдістерді автоматтандыруда электрлік емес шамаларды электрлік шамаға түрлендіретін электрлі датчиктер - өлшеуіш құрылғылар өте кең таралды.

---

Кез келген өндірісті және әсіресе ауыл шаруашылығын автоматтан дыруда ең қиын және жауапты мәселелердің бірі - бұл автоматтандыру үрдістерін көрсете алатын және басқара алатын сәйкес датчиктерді әзірлеу. Көбінесе бір уақытта бірнеше басқарылатын шамаларды (мысалы, мал шаруашылығы қораларында - қоршаған ортаның ылғалдылығын, температурасын және газ құрамын) өлшеуге тура келеді, сондықтан әр түрлі датчиктер керек болады. Датчиктерге келесі негізгі талаптар қойылады:

• 
  кірістік шаманың белгілі мәніне шығыстық шаманың анықталған мәні қатаң сәйкес болған кезде, кіріс пен шығыс шаманың арасындағы тәуел ділік біркелкі;
  
• 
  шығыс пен кіріс шаманың арасындағы сызықты тәуелділік;
  
• 
  мүмкіндігіне қарай жүйе элементтерін күшейткіштерсіз ары қарай басқаруды қамтамасыз ететін басқарылатын шамаға жоғары сезімталдық және шығыс сигналының қажетті қуаты;
  
• 
  уақыт бойынша сипаттаманың бірқалыптылығы;
  
• 
  аз инерциялық, яғни датчик арқылы сигнал беруде минималды кешігуі және датчик сипаттамасына өзге факторлардың аз ықпал етуі;
  
• 
  қоршаған ортаның әсерлеріне тұрақтылығы, сенімді және ұзақ уақыт жұмыс істеуі;
  
• 
  құнының төмен болуы және дайындау технологиясының тез болуы;
  
• 
  эксплуатациялау жайлылығы және жеке бөліктерінің жоғары дәрежелілігі.
  

Датчиктерді әр түрлі белгілері бойынша топтастырады: физикалық жағдайда кіріс және шығыс шама бо йынша, жұмыс істеу принципі және орындалу бойынша. Кіріс шаманың физикалық күй-жайына байланысты датчиктер электрлік шама датчиктері (ток, кернеу, қуат, жиілік) және электрлік емес шама датчиктері (температура, қысым, жылдамдық, деңгей және т.б.) болып бөлінеді. Шығыс шаманың энергия түрі бойынша датчиктер электрлік және электрлік емес болып бөлінеді. Электрлік датчиктер жұмыс істеу принципі бойынша кіріс шамалар (әдетте электрлік емес) электр тізбегінің шығыс параметрлеріне (R — кедергі, L - индуктивтілік, С - сыйымдылық және М - трансформаторлық) түрленетін параметрлік және кіріс шаманың энергиясы ЭҚК - злектрлік шығыс сигналының энергиясына түрленетін генераторлық болып бөлінеді.

Электрлік емес датчиктер механикалық, пневматикалық және т.б. болып бөлінеді.

Уақыт бойынша шығыс сигналының өзгеру сипаты бойынша датчиктерді сигналды үзіліссіз беретін үзіліссіз жұмыс істейтін датчиктер және шығыс сигналының мәні белгілі бір уақыт аралығында нөлге тең болатын дискретті жұмыс істейтін датчиктер деп бөледі.

Датчиктерді сипаттайтын негізгі параметрлер ретінде сезімталдық пен инерциялық болып табылады.

---

Смотрите также файлы

• Контрольная работа по дисциплине Основы научных исследований и проектирования (вариант 6) Проверил.docx

• Правила внутреннего трудового распорядка работников муниципального казенного общеобразовательного учреждения Ихрекская средняя общеобразовательная школа.pdf

• Программа технической направленности робототехника.docx

• Лекция 22. Элементы физики лазеров 22 Спонтанные и вынужденные переходы.doc

• Мой дед уходил на войну, За Родину шел воевать.docx