Исследование САУ напряжения синхронного генератора переменного тока, страница 5

Объект управления позволяет устанавливать заданное значение  выходной переменной объекта. Такими элементами в системах регулирования могут быть пружина, эталонное сопротивление, источник эталонного напряжения, опорный полупроводниковый диод, груз, уровень и другие. В системах управления  (в частности) задающими элементами могут быть двигатель, рука человека и др.

2.Усилительный элементслужит для усиления сигнала,  выработанного измерительным устройством. В нашем случае это транзистор.

3.Измерительный элементрегулятора предназначается для измерения выходной переменной или ее отклонения от заданного значения. Конструктивное  отличие этого элемента  от точных измерительных приборов заключается в том, что уменьшен диапазон измерения и увеличена мощность. В нашем случае это трансформатор.

4.Сравнивающий элемент сравнивает выходной сигнал с заданием и получается отклонение.

5.Исполнительные элемент предназначается для создания управляющего воздействия на объект.

6.Преобразовательный элемент применяется в тех случаях, когда на выходе элемента надо получить величину, отличающуюся от входной либо  количеством, либо качеством (по физической природе). К таким преобразованиям прибегают в тех случаях, когда выработанная в предшествующем элементе величина по каким-либо причинам для дальнейшего использования неудобна. В нашем случае в качестве измерительного устройства применен выпрямитель (диод) для преобразования переменного  в постоянное .

Совокупность всех элементов системы, кроме объекта, образует  управляющее устройство.

8. Структурная схема САУ

Структурная схема САУ - это графическое изображение реальной САУ, состоящие из типовых динамических звеньев (ТДЗ), определенным образом соединенных между собой и является математической моделью.

Звенья на структурной схеме условно обозначаются в виде прямоугольников с указанием входных и выходных величин, а также передаточной функцией внутри него. Иногда вместо передаточной функции указывают уравнение или характеристику.

Структурная схема используется для расчета динамики системы. В самом общем виде порядок исследования САУ в обоих случаях включает математическое описание системы, исследование установившихся режимов  (это статика САУ) и исследование переходных режимов (это динамика САУ).

Математическое описание системы, т.е. получение ее математической модели, начинается с разбиения ее на звенья и описания этих звеньев.

В функциональной схеме система разбита на звенья исходя из выполняемых ими функций, т.е. назначения. Для математического описания систему разбивают на звенья по другому принципу, а именно исходя из удобства получения этого описания.

В ТАУ используют понятия Типовые Динамические Звенья, т.е. ТДЗ.

ТДЗ – это простейшая математическая модель реальных устройств (разных устройств), но имеющих одинаковую математическую модель  в любой форме записи. Например, электронный усилитель  и механический рычаг имеют одинаковую математическую модель из одного ТДЗ – усилительного!

В ТАУ используют ТДЗ:

1.  усилительное (безынерционное);

2.  апериодическое;

3.  интегрирующее;

4.  дифференцирующее;

5.  колебательное;

6.  суммирующее;

и другие.

1.  усилительное (безынерционное). Только усиливает входную величину без ее изменения.

2.  апериодическое (инерционное). Не дает входной величине сильно изменяться на выходе (ослабляет ее действие).

3.  дифференцирующее

4.  интегрирующее

3 и 4 – взаимно обратные действия:

Если функциональная схема разбита на отдельные самостоятельные блоки,  то их можно заменить (смоделировать из них) соответствующими ТДЗ.

В результате разбиения САУ на звенья направленного действия и получения математического описания звеньев составляется структурная схема системы, которая и является ее математической моделью. Структурная схема системы состоит из прямоугольников, изображающих звенья схемы, и стрелок, соединяющих выходы и входы звеньев согласно связям между звеньями в системе. Стрелками показываются также внешние воздействия, приложенные к отдельным звеньям системы. Каждому звену структурной схемы придается описывающее его управление или характеристика.