Понятие локальных систем автоматики. Общие подходы к проектированию, страница 10

2) Когда на ЛСА действует возмущение, описываемое в форме прямого преобразования Лапласа. Тогда задача синтеза выполняет аналогично первому способу только синтезируемый параметр должен обеспечивать наиболее полное подавление возмущения при минимальном значении ошибки в системе.

3) Когда на ЛСА действует управляющий и возмущающий сигнал одновременно. В этом случае система должна наиболее точно воспроизводить управляющий сигнал с максимально возможным уменьшением влияния возмущения.

Часто синтезом ЛСА обеспечивают минимум средней квадратичной ошибки от действия сигнала ошибки.

Выбор параметров неизменяемой части

Параметры основных устройств неизменяемой части ЛСА выбирают на основании ТЗ, в котором указывается ошибки при обработке типовых регулярных воздействий, время протекания переходного процесса и максимум перерегулирования, момент инерции в нагрузке, приведенной к выходному валу, скорость нарастания пусковой мощности, максимальное и минимальное значение скорости на выходном валу исполнительного двигателя. Кроме того, приводится массогабаритные данные, надежность действия, стоимость и т.д. 

Выбор типа двигателя для регулируемого органа

Одной из основных характеристик двигателя является зависимостью его массы от номинальной мощности, снимаемой с вала.

На рисунке 40 приведена монограмма, связывающая значение для трех типов двигателей. При этом видно из рисунке 40, что наименьшую массу имеют гидравлические двигатели, а наибольшую электрические. Но последние самые простые в эксплуатации. Однако пневматические и гидравлические двигатели начинают получать все более широкое распространение в виду их высокой надежности и малой массы.

 

      

Рисунок 40

При работе двигателя в реверсивном режиме, определяющем характеристику двигателя, является скорость нарастания пусковой мощности . Если двигатель работает в стационарном режиме, то определяющей является номинальная мощность.

.                                                                                   (190)

Электрические двигатели

,                                                                                                     (191)

,                                                                                                   (192)

,                                                                                    (193)

где    - моментная постоянная электродвигателя;

 - сумма сопротивления обмоток якоря электродвигателя, соединенных проводов и выходов цепи;

 - коэффициент вязкого трения;

 - постоянная противо-ЭДС;

 - приведенный к валу двигателя момент инерции вращающихся частей и исполнительного механизма.

- электромагнитная постоянная якоря;

 - омическое сопротивление якоря;

 - индуктивное сопротивление якоря.

Гидравлические двигатели

,                                                                                                        (194)

,                                                                                                  (195)

,                                                                                           (196)

где    - постоянная гидравлической помпы;

 - постоянная двигателя;

 - коэффициент жидкостного;

 - установившееся давление в первой и второй полостях силового цилиндра;

 - давление воздуха в резервуаре;

 - давление в окружающей среде;

 - величина перемещения поршня;

 - длина силового цилиндра за вычетом толщины поршня;

 - показатель адиабаты;

 - постоянные привода;

 - площадь поршня;

 - масса поршня, потока и подвижных частей исполнительного механизма;

 - постоянная скорости трения.

Проверка правильности выбора механической передачи

Исполнительный орган проверки в движение через редуктор с минимальным передаточным отношением системы при отработке медленно меняющихся сигналов управления в установившихся состояниях.

Частота среза снимаемой ЛАЧХ может определяться с помощью номограмм Солодолникова или с помощью геометрического построения.

По построенной ЖЛАЧХ записываемые аналитические выражения передаточной функции, по которой строится ЖЛАЧХ и определим запас устойчивости по фазе и амплитуде.

Синтез последовательных и параллельных корректирующих устройств

Если в системе имеется последовательное КУ, то ее желаемую передаточную функцию можно представить в виде:

,                                                                                               (197)

 - для последовательного КУ.                                         (198)

Для параллельного КУ:

.                                                                                                    (199)

Передаточная функция .

После коррекции получим:

.                                                                                       (200)

.                                                                                                           (201)

И тогда получим передаточную функцию КУ от Z.

.                                                                           (202)

По полученному выражению (202) запишем разностное уравнение в реальном масштабе времени, введя в числитель дополнительный сдвиг на , получим

.                             (203)

Подстановка задачи и выбора универсальной ЭВМ

В локальных системах может использоваться любая ЭВМ, обеспечивающая. Чаще всего подбирается ЭВМ, обеспечивающая сложные технические процессы, то есть несколько взаимосвязанных между собой процессов.

Если подбирается ЭВМ, имеющая низкие жизненные ресурсы, то качество управления системы будет низким, и быстродействие не будет соответствовать заданному. В общем виде задача выбора может быть сформулирована следующим образом.

Из номенклатуры выпускаемой промышленностью технических устройств, необходимо выбрать тип и конфигурацию управляющих машин, которые обеспечили бы реализацию целей управления и удовлетворили заданным ограничениям. Эффективные управляющие машины удовлетворяют двум требованиям:

1) максимальная эффективность, когда полностью и в установленные сроки выполняются стоящие перед ЭВМ задачи;