Классификация и виды следящих систем. Задачи и этапы проектирования следящих систем, страница 2

Для бортовых систем требования по массе и габаритным размерам имеют превалирующее значение. Столь же высоки требования и по надежности. Источники питания имеют ограниченную мощность. Эту группу рассмотрим на примере рулевого привода, который одновременно является элементом контура управления и контура стабилизации летательного аппарата. Обычно задается полоса воспроизводимых частот и максимальные амплитуды. И то и другое зависит от типа летательного аппарата, на котором установлен привод. Иногда требуется весьма широкая полоса воспроизведения частот. Точность, как правило, высокая. К этой же группе относятся СС космических кораблей и спутников, предназначенные для управления научной аппаратурой и приборами. Требования к точности этих СС могут быть самыми высокими.

Промышленные СС также обладают рядом особенностей. Они должны быть, прежде всего, простыми по конструкции, надежными и долговечными в работе, иметь высокую технологичность и максимальную унификацию узлов и деталей.

Характер проектирования СС существенным образом зависит от исполнительных элементов системы, так как их выбор определяет не только элементную базу и конструкцию системы, но и способы и средства стабилизации, необходимые усилительные элементы, методику расчетных работ. Поэтому представляется целесообразным классифицировать СС и по виду исполнительных элементов. По этому признаку СС подразделяются на электрические, гидравлические и пневматические.

Электрические СС, имеющие в настоящее время широкое распространение, подразделяют на системы постоянного и переменного тока. В качестве силовых частей СС переменного тока используются двух и трехфазные двигатели переменного тока с амплитудным или частотно-токовым управлением, питаемые от транзисторных или тиристорных преобразователей.

В системах постоянного тока в качестве исполнительных устройств применяют двигатели постоянного тока с независимым и последовательным возбуждением, питаемые от генераторов, электромагнитных, магнитных, тиристорных или транзисторных усилителей.

СС с электродвигателями постоянного тока нашли широкое применение в тех отраслях промышленности, где есть необходимость в достаточно точном воспроизведении перемещения маломощного управляющего вала выходным валом системы и рабочим механизмом. В этих системах может быть получен весьма широкий диапазон регулирования частоты вращения выходного вала при значительных нагрузочных моментах на нем. В блюмингах и прокатных станах для автоматической перестановки валков, в копировально-фрезерных автоматических или программных станках для управления подачей стола и режущего инструмента, в манипуляторах и роботах для управления движения исполнительного органа и при дистанционном управлении некоторыми другими производственными процессами. Дистанционное управление поворотом орудийных башен, пусковых стартовых установок ракет, антенных устройств РЛС и т.д. осуществляется с помощью СС с электродвигателями постоянного тока.

Гидравлические СС по принципу управления делятся на два типа – системы дроссельного и объемного регулирования. В системах дроссельного типа регулируемая координата изменяется путем перекрытия проходных отверстий, например, с помощью золотниковых устройств. Такие системы широко применяют в копировально-фрезерных автоматах, автоматических станках и манипуляторах с программным управлением, в глубоководных роботах-манипуляторах, поточных автоматических линиях с дистанционными системами управления, в рулевых агрегатах автопилотов и т.д.

В режимах объемного регулирования изменение скорости привода осуществляется посредством изменения объема жидкости, проходящей через насос переменной производительности.

В пневматических СС в качестве силового привода применяют силовые цилиндры, роторные поршневые двигатели и двигатели с поворотной лопастью. Для управления пневмоприводом используют специальные пневматические усилительные устройства со струйными трубками, управляемыми поворотными или втяжными электромагнитами; с мембранными и золотниковыми распределительными клапанами поступательного действия; с поворотными вентильными клапанами.