Структурная схема сау
Структурная схема сауСкачать файл - Структурная схема сау
Линейная система управления — это такая система, реакция которой на сумму воздействий равна сумме реакций на каждое из них, а изменению воздействия соответствует пропорциональное изменение реакции. Практически все системы являются нелинейными, но при малых воздействиях или их приращениях большинство систем может рассматриваться как линейные. Структурная схема, так же как и функциональная схема состоит из блоков, называемых звеньями. Звенья уже соответствуют не физическим блокам САУ, а математическим операциям преобразования сигналов информации. Стрелки между звеньями указывают направление передачи сигналов информации. При построении структурных схем принимаются во внимание только информационные потоки и связи, а так же те преобразования и искажения сигналов, которые происходят в системе. Нас уже не будет интересовать физическая сущность элементов системы, а только правила преобразования сигналов. Каждое звено имеет свое правило. Это правило называется ее передаточной функцией. Каждый элемент системы автоматического управления характеризуется направленным воздействием. Он имеет вход, на который воздействует входной сигнал, изменяющийся во времени х t. На выходе формируется выходной сигнал y t. В общем виде связь между входным х t , возмущением z t и выходным y t воздействиями может быть задана в виде дифференциального уравнения. Порядок больше 2 при описании систем не учитывается, так как это высшие гармоники. Они редко влияют на поведение системы за счет инерционности элементов системы. Это уравнение описывает не только переходные режимы работы, но и установившиеся. Для этого достаточно положить в уравнении все производные x у и z равными нулю. Решая уравнение относительно у получим искомую статическую характеристику:. Очень важно свойство линейности. Для линейных систем как уже отмечалось существует правило: Тогда можно разделить уравнение на два — по управлению и возмущению. В автоматике часто используют операторную форму записи дифференциальных уравнений. При этом вводится понятие дифференциального оператора:. Это лишь другое обозначение операции дифференцирования. В операторной форме исходное дифференциальное уравнение записывается как алгебраическое:. Дифференциальный оператор W p называют передаточной функцией. Она определяет отношение выходной величины звена к входной в каждый момент времени: Передаточная функция является основной характеристикой звена в динамическом режиме, из которой можно получить все остальные характеристики. Она определяется только параметрами системы и не зависит от входных и выходных величин. Математическая модель САУ как раз и составляется из передаточных функций. Запись соотношений между входом и выходом дает значительные преимущества при исследовании систем. В сложных системах автоматического управления имеется взаимодействие элементов: Использование понятия передаточной функции позволяет без труда находить связи между любыми двумя переменными. Наличие передаточных функций элементов системы позволяет провести структурное моделирование системы управления путем замены функциональных элементов системы их математическими моделями. Если мы будем строить математические модели различных систем, то увидим, что передаточные функции всего многообразия элементов можно свести к нескольким типовым передаточным функциям — типовым звеньям. Это в значительной мере облегчает процесс построения модели системы. Типовые звенья упрощают структурное моделирование системы управления. Основных типовых звеньев всего шесть:. Пропорциональное звено это такое звено, выходной сигнал y t которого пропорционален входному x t:. Таким образом, пропорциональное звено является безъинерционным. Интегрирующим звеном называется такое, выходной сигнал которого пропорционален интегралу по времени от входного сигнала. Интегратор накапливает входной сигнал с течением времени. Постоянная времени интегратора T численно характеризует скорость этого накопления. Структурная схема выгляди следующим образом. Дифференцирующим звеном называется такое, выходной сигнал которого пропорционален производной по времени от входного сигнала: Выходной сигнал равен входному, но сдвинутому на время запаздывания в прошлое. Передаточная функция звена запаздывания:. Это звено может возвращаться в исходное состояние по окончанию воздействия на него колебательным или монотонным образом в зависимости от его параметров. Используя правила преобразования структурных схем, можно привести сложную схему, состоящую из звеньев с простыми передаточными функциями, к простой схеме, состоящей из звена или звеньев со сложными передаточными функциями. Такое преобразование увеличивает наглядность модели, упрощает, унифицирует ее анализ. При таком соединении выходной сигнал предыдущего звена является входным сигналом последующего звена:. Передаточная функция последовательного соединения звеньев равна произведению передаточных функций отдельных звеньев:. При таком соединении входной сигнал всех звеньев один и тот же, а выходной равен сумме выходных сигналов всех звеньев. Передаточная функция параллельного согласного соединения звеньев равна сумме передаточных функций отдельных звеньев:. Параллельное встречное соединение системы с обратной связью. При таком способе соединения звенья соединены следующим образом:. Выходной сигнал, пройдя звено обратной связи, вычитается отрицательная обратная связь из входного сигнала и подается на звено прямой связи. Передаточная функция параллельного встречного соединения звеньев равна:. Для дальнейшего построения моделей САУ рассмотрим общие закономерности поведения систем. В каких режимах они работают и как осуществляют выполнение своих функций, поскольку для каждого режима строится своя математическая модель. В статике все сигналы воздействия и реакции постоянны, инерционность элементов системы не проявляется. В динамике воздействия, а следовательно и отклики, реакции объектов и систем, изменяются, что приводит к проявлению инерционных свойств объектов. При эксплуатации промышленных систем автоматического управления они очень часто достаточно длительное время работают в статическом режиме. Суть статического режима проста: То есть обеспечивается пропорциональность управляемой величины управляющей величине. Математически этот процесс выражается т. Малость коэффициента пропорциональности k z между возмущением и управляемой величиной и приводит к тому, что выходная величина поддерживается с нужной точностью пропорциональной входной. Статика управления наглядна и прозрачна: При малых изменениях воздействий, как правило, любой объект является линейным. Это режим работы, при котором задающее воздействие и возмущение, действующие на САУ, в течение ограниченного времени достаточно плавно и непрерывно изменяются. Cтатический режим - есть частный случай установившегося. Плавность изменения переменных — это их постоянство во времени, а значит и обнуление производных. Для того, чтобы САУ продолжала, как и в статике, отвечать своему назначению, а именно обеспечивать пропорциональность управляемой величины управляющей, необходимо, чтобы все производные воздействий и управляемой величины были достаточно малы. Это достигается очень медленным изменением переменных. САУ оказывается в переходном режиме при резких, например ступенчатых, изменениях воздействий. Термин 'переходный' характеризует тот факт, что в течение некоторого времени САУ переходит из одного установившегося или статического режима в другой. Это время должно быть меньше критического. Переходный режим описывается дифференциальными уравнениями, которые определяют вид передаточной функции системы. Математическое описание САУ состоит в описании причинно-следственной связи между воздействием на систему X и ее реакцией Y на это воздействие. Для этого используются четыре вида взаимосвязанных функций:. Величина этого усиления зависит от частоты усиливаемого сигнала. Эти характеристики иногда представляют в логарифмическом масштабе. АЧХ определяет полосу пропускания системы. Если ступенька отрабатывается системой удовлетворительно, то тем лучше будут отслеживаться более плавные сигналы;. М - монотонная, К - колебательная и А - апериодическая. У хороших систем автоматического управления переходная функция находится на границе монотонного и апериодического режимов. На практике дельта-функцию моделируют коротким импульсом, длительность которого много меньше времени отклика системы, а интеграл по времени равен единице. Выбор схемы воздухораспределения, расчет и подбор воздухораспределителей Выбор схемы и способов прокладки цеховой электрической сети Глава Психические процессы как структурные элементы управления — Последнее изменение этой страницы: Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии.
Решение задач по ТОЭ, ОТЦ, Высшей математике, Физике, Программированию...
Оглянуться орфоэпический словарь
Игра престолов расписание выхода сезонов
Структурные схемы в САУ
Описание samsung galaxy win gt i8552
Способ зонирования пространства наиболее часто
Уколы дипроспан инструкция по применению отзывы аллергия