Основы математического и физического моделирования систем управления, страница 7

В АВМ, не имеющих цифровых вольтметров, установка соответствующих коэффициентов передачи может осуществляться с помощью стрелочных приборов. При этом измерительный прибор необходимо подключать к выходу РУ, а движок потенциометра соединять со входным резистором R1.

Для повышения точности установки коэффициента может использоваться компенсационный метод измерения. Рассмотрим принцип работы схемы компенсационного измерения (рис. 1.15) Пусть требуется установить K1=4.75. На вход потенциометра подводят напряжение +1.0В от источника эталонного напряжения. Если будет установлен коэффициент передачи, то на выходе усилителя 1 должно установиться напряжение, равное 4.75В при изменении выходного сигнала ±10.0В. На выходе регулируемого источника эталонных напряжений по вольтметру V2 делителем R1 устанавливают –4.75В. Затем перемещают движок потенциометра R3 до получения нулевого показания на стрелочном приборе V1 При этом будет установлено заданное значение коэффициента.

рис. 1.14

рис. 1.15

рис 1. 16

Для ускорения набора задачи некоторые АВМ комплектуются устройствами автоматической установки потенциометров, представляющими собой электромеханические устройства со следящими системами. Настройка таких потенциометров осуществляется с пульта управления в специальном режиме, при котором на потенциометры подается опорное напряжение. Подключение к пульту настраиваемого потенциометра осуществляется с помощью адресного селектора. На клавишном устройстве устанавливается численное значение задаваемого коэффициента, преобразуемое в напряжение. Следящая система отрабатывает рассогласование между задаваемым напряжением и напряжением на потенциометре. Настройка блока происходит с подключенной нагрузкой, что обеспечивает минимальную погрешность настройки (около 0,1-0,7%). Время установки одного коэффициента лежит в пределах 5-10с.

С развитием АЦВС электромеханические блоки стали заменяться электронными блоками. Использование электронных блоков позволяет существенно повысить скорость установки коэффициентов. Электронный блок (рис. 1.16) состоит из входных резисторов Ri, которые шунтируются электронными ключами Kлi. Электронные ключи управляются регистром pгi. В АВМ вводятся схемы приема данных их ЦВМ, адресации и преобразования данных, а также схемы синхронизации, позволяющие согласовать работу АВМ и ЦВМ при установке коэффициентов.

Из ЦВМ поступает информация, содержащая адрес электронного блока установки коэффициента и величину коэффициента. Код величины коэффициента поступает согласно адресу в электронный блок управления ключами.

После установки коэффициента в схему синхронизации поступает сигнал, который несет информацию о завершении установки, что позволяет перейти к установке коэффициента в следующем электронном блоке. В средней АВМ число таких блоков составляет 50-100 шт. Время остановки одного коэффициента порядка I-2 мс при точности .установки 0,1-0,05%.

Во входные цепи РУ часто включается трехдекадный потенциометр, схема которого изображена на рис. 1.17.


рис. 1.17

Потенциометр состоит из трех делителей напряжения D1, D2,D3. Делитель D1 состоит из одиннадцати секций равных сопротивлений r1 и совместно перемещающихся движков “c” и “d”. Разность напряжений Uc-Ud с делителя D1 подается на делитель D2, состоящий из одиннадцати секций равных сопротивлений r2 и совместно перемещающихся движков “e” и “f”. Разность напряжений Ue-Uf с делителя D2 подается на делитель D3, состоящий из десяти равных сопротивлений r3 и движкa “в”.

Движки “c” и “d” а также движки “e” и “f” смещены друг относительно друга на две секции, а сопротивления r1, r2 и r3 выбраны так, что выполняются соотношения: r3=0.2r2, r2=0.2r1. При этом сопротивление между движками “e” и “f”

а сопротивление между движками “c” и “d”

Следовательно,

Обозначим номера отводов делителей D1, D2 и D3, на которых находятся движки “d”, “f” и “b”, через n1, n2, n3. Тогда, согласно уравнению (1.18а) и (1.17а)

Подставляя в последнее уравнение значения Uc-Ud и Ue-Uf , получаем:

                                (1.21)

Таким образом, для трехдекадного потенциометра величина a определяется выражением

                                    (1.22)

и может принимать значения от 0 до 1 с интервалами 0,001.


Лекция №6

1. Вариаторы коэффициентов.

2. Схема вариатора.

3. Принцип работы.

4. Настройка вариатора на заданный график функции времени.

2. Изменение коэффициентов передач решающих усилителей по заданному закону во времени.

При решении дифференциальных уравнений с переменными коэффициентами необходимы блоки переменных коэффициентов, иначе вариаторы коэффициентов.

Вариаторы коэффициентов - это потенциометры, у которых по заданному закону во времени изменяется величина a. Включением их во входные цепи РУ достигается изменение коэффициентов передач по заданному закону во времени. В АВМ наибольшее применение получили, вариаторы коэффициентов с шаговыми искателями.

Схема вариатора с шаговым искателем изображена на рис. 1.18. Основу вариатора составляют 100-секционный делитель напряжения D и 100-ламельный шаговый искатель И1. Отвод любой ламели искателя может быть соединен с помощью наборного поля a с любым отводом делителя. Напряжения c ламелей искателя снимаются щеткой Щ1.


Обозначим номер ламели искателя И1, на которой находится щетка Щ1, через i, а номер отвода делителя, соединенного с i-той ламелью искателя, через n(i). Тогда согласно уравнению (1.18) напряжение, снимаемое с i-той ламели,

,                                               (1.23)

где

                                          (1.24)

В процессе работы вариатора щетка Щ1 переходит с одной ламели на другою, задерживаясь на каждой ламели в течение промежутка времени Dti. Величина i при этом последовательно принимает значения 0, I, 2, 3 и т.д., а величина a ступенчато изменяется во времени, оставаясь постоянной на промежутке времени Dti.