1.1 Motor electric de curent continuu.
Fig. 1.1 - motor de curent continuu
Într-o astfel de viteză de rotație a arborelui de comandă a motorului poate fi realizată prin circuitul de alimentare al armăturii sau câmp înfășurări. axe controlate pentru arborele motorului este de obicei un unghi de rotație sau viteza de rotație
.
Sub influența externă înțeleg forțele care acționează asupra axului motor datorită frecării și rezistență mecanică (de sarcină), antrenate de mecanism. Dacă variabila manipulată este tensiunea de alimentare a armăturii Uya. atunci valoarea curentă armături poate fi evaluată pe baza sarcinii pe arbore. Iya actuală armături poate fi considerat controlat ve deghizare. Sub efecte necontrolate asupra parametrilor motorului de modificări ale motorului să înțeleagă-ing din cauza căldurii, uzura, perii de compensare etc. Procesele din motor poate fi descris printr-un sistem de ecuații diferențiale:
Acolo J - momentul de inerție al unui mecanism acționat de arborele motorului; Și Mtr MH - momente de frecare și sarcina pe arborele motorului. Atunci când controlul de caracteristicile de control ale ancorei este caracterul monoton și cu creșterea tensiunii de armatură crește viteza de rotație.
1.2 Principiile de bază ale reglementării.
Atunci când sistemele de control al imaginii folosesc două principii - și circuitul de temperatură principiu structură funcțională și, respectiv, împărțit în schema structurală și funcțională. Modele matematice și Simulink este o diagramă bloc, în această descriere a modelului și RAS de același tip, care facilitează foarte mult înțelegerea funcționării procesului PAC.
1.2.1 buclă deschisă sau sistem de control automat.
Sistemele de control sunt împărțite în sisteme deschise și închise. Ciclul RA-zomknutomu este controlat fără monitorizarea rezultatelor.
Fig. 1.2 - Schema funcțională a deschis-PAC
Un astfel de control se numește greu. Sisteme de buclă deschisă sunt utilizate pentru software-ul de stabilizare și de control.
Aici memorie - dispozitiv de reglare; Noi - amplificator; IU - actuator; g - valoarea de referință; U - acțiunea de control; Y - cantitatea de ieșire; F - tulburări.
Nici un dispozitiv generează valoare nominală g. în conformitate cu care variabila manipulată este setat U. Managerul numit impact care generează dispozitivul de acționare (acționare). Acest efect se duce la obiectul de control și determină valoarea de ieșire. Obiectul de management, cu excepția controlului funcționează întotdeauna ambele efecte, numite deranjante. Perturbațiile pot fi mai multe. Perturbarea rupe legătura dintre acțiunea de control și valoarea de ieșire a obiectului. Cu continuu variabilă de referință g F schimbă anomalia cauzează o schimbare în Y. valoarea de ieșire Majoritatea sistemelor de control sunt dispozitive de inerție.
Fig. 1.3 - Modificarea valorilor de ieșire ale obiectului la schimbarea perturbare. Caracteristica de încărcare a PAC
funcționare la starea de echilibru are loc numai după o anumită perioadă de timp. În modul de funcționare constantă a proprietăților sistemului pot fi caracterizate prin caracteristicile de sarcină. Caracteristica de sarcină este dependența valorii producției sistemului perturbării. Într-un dialog deschis caracteristicile de sarcină de sistem - este caracteristică a obiectului. Este independent de alte elemente (amplificator, actuatoare). Orice modificare a perturbării determină modificări ale valorii de ieșire. Un sistem deschis poate fi estimată din magnitudinea abaterii semnalului de ieșire sub influența perturbării F.
1.2.2 Sisteme de control automat pentru perturbații (sistemul de plăți).
Sistemul de control în buclă deschisă cu perturbația caracterizat prin aceea că semnalul de control este format în funcție de valoarea perturbației de bază. Aceste sisteme sunt proiectate pentru a reduce efectul perturbării asupra valorii de ieșire a obiectului de control prin măsurarea impactului acestui efect și compensarea acesteia datorită efectelor artificiale asupra procesului.
Fig. 1.4 - funcțional circuitul ATS al perturbațiilor.
În cazul în care: D - gabaritul perturbației; - un semnal proporțional cu perturbarea prin; Z - un semnal la intrarea amplificatorului. În sistemul în cauză. Se poate presupune că semnalul asociat cu influența tulburătoare a relației - coeficientul de transfer de senzor.
Dintr-o examinare a curbelor se poate observa că sistemul de control are o caracteristici de sarcină feedforward ale familiei. In sistemul sub caracteristici de sarcină sunt dependente nu numai proprietățile obiectului, ci și asupra proprietăților dispozitivelor sistemului de control. Prin alegerea câștigul amplificatorului sau un coeficient de transfer al senzorului poate fi obținut caracteristica sistemului de încărcare dorit.
Fig. schimbarea semnalului de ieșire din cauza schimbării perturbații pentru diferite valori ale coeficientului k - 1.5.
Avantajele sistemelor de control în perturbație:
1. În sistemul de control feedforward poate realiza o compensație completă a influenței perturbării asupra valorii de ieșire în modul de funcționare constantă.
2. Aceste sisteme trebuie să răspundă rapid la schimbarea perturbare, deoarece schimbarea semnalului de ieșire amplificator are loc simultan cu schimbarea perturbării.
Sisteme de proasta administrare, perturbație:
1. Sistemul de management de la site-ul, există mai multe efecte perturbatoare. Aceste tulburări care nu sunt măsurate, va determina o modificare a valorii de ieșire.
Fig. 1.6 - Familia caracteristicilor de sarcină ale SAR
2. Dificultatea de a măsura perturbații. În unele cazuri, efectele perturbatoare sunt dificil de măsurat, de exemplu, momentul de rezistență la arborele motorului.
1.2.3 Sistemul închis de control automat.
În ATS închis este format o acțiune de control în strânsă stimul indiferent de cantitatea controlată.
Fig. 1.7 - Diagrama funcțională închisă ATS.
Într-un sistem închis semnalul de ieșire al senzorului D care măsoară valoarea de ieșire furnizată la intrarea sistemului. Un astfel de sistem de intrare legătură cu producția sa este numită feedback. Semnalul de la intrarea amplificatorului este egal.
Aici, - o deviere a semnalului de feedback-ul din variabila de referință. Dacă variabila de referință scăzând valoarea de ieșire Y. va reprezenta abaterea de control din valoarea setată.
Luați în considerare modul în care sistemul de coordonate poate fi variată: - abaterea, U - variabila manipulată, Y - valoarea de ieșire atunci când sistemul este pornit în lucru și schimbarea dereglarea F.
Fig. 1.8 - Modificări în sistemul de coordonate.
Noi credem că, în funcție obținută atunci când k1 amplificator de câștig. performanța sistemului poate fi descrisă după cum urmează. Când sistemul atunci când = 0, cantitatea deviație are o valoare maximă. Manipulat variabila U începe să crească, crescând astfel Y. cantitatea de ieșire Pe măsură ce abaterea Y scade și vine de funcționare constantă.
Crescută F determină o scădere a cantității de ieșire Y și deformarea crescută determinând o creștere a U variabilă manipulate și, prin urmare, la o creștere a valorii de ieșire.
Cu toate acestea, Y nu poate ajunge la valoarea anterioară, deoarece creșterea variabilei manipulate este posibilă numai în mărire. Crește câștigul amplificatorului. Să k2> k1. Luați în considerare modificarea coordonatelor în acest caz.
Într-o variabilă manipulată sistem închis U este format în funcția de deviere. Sistem închis este un sistem de control automat al abaterii.
Aici: 1 - caracteristica de încărcare a ATS, cu un câștig k1; 2 - caracteristica de încărcare a ATS, cu un câștig k1. și k2> k1.
In sistemul de control în buclă închisă, selectând valoarea dorită a câștigului poate fi obținută caracteristica de sarcină dorită. În sistemul discutat cu creșterea perturbație valoarea de ieșire scade. Fiecare valoare nouă perturbării corespunde cu noua valoare a mărimii de ieșire. Acest regulament se numește statică. Sistemul de control automat cu o astfel de caracteristică de sarcină se numește un sistem static.
Fig. caracteristicile de sarcină ale ATS închis - 1.9.
Într-un sistem închis este deviere. Semnalul de feedback se scade din variabila de referință. Acest feedback este numit negativ.
1.2.4 controlul flotant.
Am examinat sistemul în care valoarea de ieșire la schimbarea modificările perturbatoare. Poate exista un sistem de control automat, ceea ce ar fi într-o stare constantă de funcționare valoare de ieșire nu este afectată de tulburări? Se pare că un astfel de sistem este.
Fig. 1.10 - Sistem diagrama funcțională.
În aceste sisteme, nu există nici o relație proporțională într-un mod constant între acțiunea de control și abaterea. Inclus în unitatea de sistem, care este conectat cu intrarea valoarea de ieșire următoarea relație:
Fig. 1.11 - Modificări în sistemul de coordonate.
Crescută F determină o scădere a cantității de ieșire Y și deformarea crescută determinând o creștere a U variabilă manipulate și, prin urmare, la o creștere a valorii de ieșire. Aici, "INT" - un integrator. Reprezintă similar pot varia în sistem de coordonate: - deformare - variabilă manipulate, Y - valoarea de ieșire atunci când sistemul este pornit în lucru și schimbarea perturbației.
În sistemul în cadrul operațiunii de echilibru este posibilă numai în cazul în care abaterea este zero. Numai în acest caz, producția de coordonate integrator nu se va schimba. Caracteristica de încărcare a sistemului va lua forma unei linii paralele cu axa perturbației.
Sistemele în care valoarea de ieșire la starea de echilibru este independent de efectele perturbatori sunt numite astatic. Regulamentul numit astatic. obiect controler numit astatic și în cazul în care au capacitatea de a integra semnalul de intrare.
1.2.5 sistem automat de control combinat
Fig. 1.12 - O diagramă funcțională a unei combinații de ATS.
Sistemul combinat de control automat sunt o combinație de două sisteme: SAR și SAR din abaterea de perturbație. Într-un astfel de semnal sistem la intrarea amplificatorului este egal cu