Типовые функциональные схемы САУ

Схема САУ, представленная на рис. 1.5, часто используется в качестве упрощенного варианта типовой функциональной схемы САУ. На рис. 1.6 изображены другие варианты функциональных схем САУ.

На рис. 1.6, а приведена более полная, по сравнению с приведенной на рис. 1.5, упрощенная типовая функциональная схема САУ, на которой показаны основные составные части управляющего устройства : ЧУ, ВУ, ИУ.

ЧУ - чувствительные устройства(измерительные устройства, датчики) - измеряют подаваемые на управляющее устройство воздействия (сигналы) f, g, у.

ВУ - вычислительное устройство - реализует алгоритм работы управляющего устройства. В простейшем случае оно осуществляет элементарные математические операции, такие, как операция сравнения, определяющая разность g—y, т.е. сравнение цели управления и выхода объекта управления. Используются также операции интегрирования, дифференцирования и т.п. В более сложных случаях ВУ может представлять собой ЭВМ и даже комплекс ЭВМ.

Рис.1.6 – Упрощенные типовые функциональные схемы САУ

ИУ – исполнительное устройство– непосредственно управляет объектом, т.е. изменяет его состояние в соответствии с сигналом, выдаваемым ВУ.

Вышеперечисленные составные части являются основными, но, кроме них, могут быть и другие – вспомогательные устройства, например преобразователи, служащие для согласования отдельных частей системы, устройства связи и т. п.

В современной учебной литературе по ТАУ в качестве типовой функциональной схемы часто используется схема, представленная на рис. 1.6, б. Эта схема в наибольшей степени соответствует определению функциональной схемы как совокупности соединенных определенным образом элементов (звеньев, блоков) системы по выполняемым ими функциям, независимо от их физической природы.

На рис. 1.6, б использованы следующие обозначения:

ЗЭ - задающий элемент (потенциометр, кулачок, магнитная лента, нивелир, световой луч) - задает определенный закон (алгоритм) управления выходной величиной;

ЭГОС - элемент главной обратной связи (чувствительный элемент, первичный преобразователь - датчик) - измеряет текущее значение выходной величины y(t) и преобразует ее в величину другого рода y_oc(t), удобную для технической реализации системы;

ЭС - элемент сравнения (выявляющий элемент) - выявляет разницу между заданным и текущим значениями выходной величины и формирует полезный сигнал х(t) - сигнал ошибки (рассогласования);

ППЭ - последовательный преобразующий элемент - преобразует сигнал, поступающий с элемента сравнения, в такой сигнал, который позволяет УУ придать системе желаемые динамические свойства;

УЭ - усилительный элемент - усиливает поступающий сигнал до значения, достаточного для приведения в действие исполнительного элемента (ИЭ);

ИЭ - исполнительный элемент - перемещает регулирующий орган в направлении компенсации сигнала рассогласования, преобразованного УУ;

РО - регулирующий орган;

ОУ - объект управления - техническое устройство, преобразующее один вид энергии в другой и совершающее полезную работу;

ПЭВ - преобразовательный элемент возмущения - преобразует основное возмущение в сигнал, подаваемый на УУ;

ЭМОС - элемент местной обратной связи - придает системе требуемые динамические свойства;

ЧЭ - чувствительный элемент - измеряет основное возмущение.

Из схемы на рис. 1.6, б следует, что САУ условно состоит из двух каналов:

- канал I - канал прямой связи - содержит все элементы, преобразующие сигнал в одном (прямом) направлении (от ЗЭ к УУ);

- канал II - канал обратной связи - несет информацию о регулируемых параметрах для сравнения их на входе системы (от ОУ к ЭС).

На рис. 1.6, б представлены типичные элементы САУ, относящиеся к ее информационной и энергетической части:

- измерители различных физических величин (чувствительные элементы - датчики), вводящие в систему управления информацию о задачах управления и результатах управления;

- функциональные преобразователи (вычислительные устройства), осуществляющие определение параметров управления и заданное их преобразование и вырабатывающие сигналы управления;

- исполнительные элементы (механизмы и т.п.), непосредственно осуществляющие управление.

Возможны варианты типовых функциональных схем САУ (рис. 1.6, в, г), занимающие по степени конкретизации схемы промежуточное положение между схемами на рис. 1.5 и рис. 1.6, б. Наиболее упрощенный вариант типовой функциональной схемы САУ как «черного ящика» представлен на рис. 1.6, г.

Дата добавления: 2014-11-14; просмотров: 1198; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!