Тема 5. Исполнительные устройства

Исполнительные устройства; назначение, характеристики, виды исполнительных устройств.

Электрические исполнительные устройства, особенности, виды. Исполнительные устройства с электромагнитным приводом. Исполнительные устройства с двигателями постоянного и переменного тока. Особенности применяемых двигателей, статические характеристики, момент вращения. Управление двигателями, способы и схемы.

Электромагнитные муфты. Виды электромагнитных муфт, их устройство и действие.

Пневматические исполнительные механизмы: мембранные и поршневые пневмоприводы.

Гидравлические исполнительные механизмы: поршневой и рычажный (кривошипный) гидропривод.

В качестве исполнительных элементов в автоматике широко применяются электродвигатели, различные электромагнитные устройства, гидравлические и пневматические механизмы. К электромагнитным исполнительным органам относятся электромагнитные вентили и электромагнитные муфты. Следует обратить особое внимание на конструктивное выполнение и достоинства электромагнитной порошковой муфты.

1. Какие требования предъявляются к исполнительным устройствам в системах автоматики?

2. Какова конструкция и назначение электромагнитного вентиля?

3. Объясните устройство и работу электромагнитной муфты с ферромагнитной массой.

4. Сравните между собой электродвигатели постоянного и переменного тока. В чем их конструктивная особенность и разница в механических характеристиках?

5. Каковы способы регулирования частоты вращения двигателей постоянного тока?

6. Каковы устройство, принцип действия асинхронного двухфазного индукционного двигателя?

7. В чем заключается амплитудное управление асинхронным двигателем?

8. Объясните устройство и принцип действия мембранного пневматического исполнительного механизма.

9. На каком принципе работает кривошипно-шатунный исполнительный механизм?

Тема 6. Автоматические системы регулирования (АСР)

Основные понятия и определения. Величины (параметры), характеризующие регулируемый процесс. Объект регулирования. Автоматическое регулирующее устройство. Функциональная схема автоматической системы регулирования. Основные элементы схемы. Понятие о замкнутых и разомкнутых системах. Возмущения и их виды, ошибки регулирования. Обратные связи в АСР, виды обратных связей.

Принципы регулирования: по отклонению, по возмущению и комбинированный.

Системы прямого и непрямого регулирования, системы непрерывного и прерывного (дискретного) действия. Системы автоматической стабилизации, автоматические системы программного регулирования, автоматические следящие системы. Самонастраивающиеся и адаптивные системы. Статические и астатические системы.

Задачи исследования АСР. Процессы регулирования. Устойчивость АСР и качество переходного процесса. Требования к АСР.

Типовые динамические звенья: безынерционное, интегрирующее, инерционное и дифференцирующее. Статические и переходные характеристики звеньев. Структурная схема АСР, соединение звеньев.

Основы анализа устойчивости АСР. Методы увеличения устойчивости и улучшения качества процесса регулирования. Стабилизирующие и корректирующие устройства и улучшение качества процесса регулирования.

В этой теме освещаются общие принципы построения и действия автоматических систем регулирования. Тема достаточно сложная, так как

здесь изучаются основы теории автоматического регулирования, которые требуют хорошего знания математики.

Прежде всего следует изучить основные понятия, характеризующие регулируемый процесс, и разобрать обобщенную функциональную схему АСР.

По характеру регулирующего воздействия различаются следующие типы регуляторов: позиционные, пропорциональные (П), интегральные (И), пропорционально-интегральные (ПИ) и пропорционально-интегральные дифференцирующие (ПИД) регуляторы. Конкретные примеры различных типов регуляторов даны в книге М.М. Майзеля "Автоматика, телемеханика и системы управления производственными процессами", "Высшая школа".

Для отражения динамических свойств АСР и для исследования этих свойств служит структурная схема. Простейшая составная часть структурной схемы, отражающая ее динамические свойства, называется звеном. Учащемуся необходимо ознакомиться с типовыми динамическими звеньями. Для каждого звена нужно уметь записать дифференциальное уравнение, построить переходную характеристику при скачкообразном изменении входной величины и дать примеры звена.

Теория и методы расчета устойчивости АСР являются очень сложными, поэтому эти вопросы рассматриваются в основном с качественной стороны, что вполне достаточно. При изучении этого раздела темы следует обратить внимание на методы повышения устойчивости и улучшения качества регулирования.

1. Приведите типовую функциональную блок-схему автоматической системы регулирования и объясните назначение отдельных блоков.

2. По каким признакам классифицируются автоматические системы регулирования?

3. Как вы понимаете принцип регулирования по отклонению?

4. Каковы преимущества и недостатки регулирования по возмущению?

5. Расскажите об автоматической системе программного регулирования температуры.

6. Приведите пример статического (пропорционального) регулятора. Перечислите характерные особенности статического регулирования.

7. Какое регулирование называется астатическим? Приведите пример астатического (интегрального) регулятора.

8. От чего зависит воздействие на объект в ПИД - регуляторах?

9. Приведите переходную временную характеристику апериодического

10. Приведите пример интегрирующего звена. Каким уравнением записываются свойства этого звена?

12. По каким показателям оценивается качество АСР?

13. Для каких целей вводятся корректирующие устройства в АСР?

Тема 7. Автоматические системы контроля и сигнализации (АСК)

Назначение и особенности систем автоматического контроля (АСК). Структура и виды АСК. Небалансные и балансные системы автоматического измерения. Автоматические потенциометры и мосты.

Автоматические измерительные системы с цифровым отсчетом. Системы автоматической сигнализации. Структура системы автоматической сигнализации, виды, особенности.

Автоматические системы централизованного контроля. Назначение и функции. Блок-схема. Машины централизованного контроля (МЦК). Устройство и типы МЦК.

Прежде чем приступить к изучению материала данной темы, следует повторить из темы 1 общее понятие системы автоматического контроля и ее функциональную структурную схему.

Автоматический контроль начинается всегда с измерения, т.е. с установления количественной оценки контролируемого параметра. Измерительные системы балансного и небалансного типов. Принцип действия и конструктивное выполнение автоматических потенциометров.

Следует ознакомиться с принципом действия преобразователей, осуществляющих преобразование непрерывных значений измеряемой величины в цифровой код и являющихся основными элементами измерительных систем с цифровым отсчетом.

Простейшим видом автоматического контроля является сигнализация, контролирующая предельные значения какого-либо параметра. Необходимо также рассмотреть вопросы централизованного контроля технологических процессов, обратив внимание на функции этих систем и принцип выполнения.

1. По каким признакам классифицируются системы автоматического контроля?

2. Приведите пример и расскажите о принципе действия небалансной системы автоматического измерения.

3. Приведите структурные схемы систем непрерывного и периодического балансирования. В чем их принципиальная разница?

4. Чем отличается автоматический мост от автоматического потенциометра?

5. Как осуществляется преобразование непрерывной измеряемой величины в дискретное значение? Что такое "шаг квантования”?

6. Объясните с помощью структурной схемы и диаграммы сущность временного кодирования.

8. Какие функции выполняет система централизованного контроля?

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: