Реферат: Автоматическое управление. Следящие системы

Введение

Термин «автоматическое управление» означает процесс управления техническим объектом без вмешательства человека. При этом объект управления должен быть способен воспринимать управляющие воздействия – сигналы, содержащие информацию о том, что должно в них произойти. В большинстве случаев эти сигналы генерируются специальным управляющим устройством на основе информации о текущем состоянии объекта и его окружении. Таким образом, предметом автоматического управления, как раздела технической кибернетики, являются информационные связи и потоки в системе, образуемой объектом управления и управляющим им устройством, безотносительно к их физической природе и конкретному техническому исполнению.

Тот же принцип управления используется в следящих системах.

Следящая система управления — вид системы автоматического управления, в которой заранее неизвестен вид управляющего воздействия. Обычно следящие системы предназначены для воспроизведения на выходе изменения управляющего воздействия, слежения за ним. Они представляют собой особый класс систем автоматического управления, в которых изменения происходят по любому закону. Входной сигнал непрерывно обрабатывается системой, при этом заданное входное воздействие, обрабатываемое системой, изменяется произвольно в широких пределах.

В системах автоматического управления, которые состоят только из основных функционально необходимых элементов, служащих для реализации того или иного принципа регулирования, хотя и уменьшаются ошибки по сравнению с системами без регулятора, обычно не удаётся получить требуемых показателей качества. Для улучшения показателей качества вводят в системы автоматического управления корректирующие цепи. Одна из таких цепей дифференцирующая фазоопережающая.

1 Общая часть

1.1 Описание системы и требования, предъявляемые к ней

Схема дифференцирующей фазоопережающей цепи наиболее распространена и называется, также форсирующей цепи или цепью быстрого реагирования. Данная схема представлена на рисунке 1.

Рисунок 1

Передаточная функция этой цепи имеет вид:

;

где – коэффициент усиления цепи;

и – постоянные времени цепи, характеризующие соответственно опережение и отставание (поскольку , то )

Следящая система состоит из объекта регулирования, автоматического регулятора (управляющее устройство), исполнительного механизма, преобразующего выходной сигнал регулятора в сигнал управления объектом, датчика и измерительного преобразователя. Функциональная схема следящей системы представлена на рисунке 2. Следящие системы, которые состоят только из основных функционально необходимых элементов, служащих для реализации того или иного принципа регулирования, хотя и уменьшаются ошибки по сравнению с системами без регулятора, обычно не удаётся получить требуемых показателей качества. Для улучшения показателей качества вводят в системы автоматического регулирования корректирующие цепи.

Рисунок 2

Рассмотрим пример следящей системы. В данной системе элементом сравнения служит потенциометрический мост ПМ, питаемый постоянным напряжением, а в качестве усилителя применен усилитель постоянного тока УПТ.

Требованиями для данной системы являются:

- запас устойчивости системы по фазе φ=40⁰ ;

- достижение максимального значения коэффициента усиления, при котором обеспечивается заданная динамическая точность;

- выбор величины постоянной времени производной, позволяющей

скомпенсировать влияние наиболее инерционного звена системы;

- выбор значения постоянной времени отставания так, чтобы вводимая цепь благодаря знаменателю передаточной функции вносила запаздывание в область более высоких частот;

- логарифмическая амплитудно-частотная характеристика (ЛАЧХ)

Системы должна пересекать ось L(ω)=0Дб, при частоте, равной меньшей частоте сопряжения системы;

- достаточный запас устойчивости;

- уменьшение инертности системы;

- уменьшенная величина погрешностей.

Очень важными требованиями к данной системе являются обеспечение высокой надежности, как относительно сохранения параметров, так безаварийность и ремонтопригодность.

Стабильность позиционирования и обработки в значительной степени зависит от стабильности электромеханической системы приводов подач, которая определяется стабильностью её звеньев.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--