Локальны е систем ы автоматики

 

Рекомендовано УМО вузов Республики Беларусь
по образованию в области информатики и радиоэлектроники
в качестве учебно-методического пособия для студентов учреждений,
обеспечивающих получение высшего образования по специальности,
1-53 01 07 «Информационные технологии и управление
в технических системах»

 

Минск БГУИР 2012

УДК 681.51(076.5)

ББК 32.965я73

   Г12

 

Р е ц е н з е н т ы:

кафедра «Информационные системы и технологии» БНТУ;

доцент кафедры автоматизации технологических процессов и электротехники БГТУ, кандидат технических наук, доцент Кузьмицкий И. Ф.

 

Г12       Гаврилик, Т. В. Локальные системы автоматики: учебн.-мет. пособие /
    Т. В. Гаврилик, А. Т. Доманов. – Минск: БГУИР, 2012. – 75 c.: ил.

ISBN 978-985-488-831-6.

 

Приведены сведения, необходимые для выбора, расчета и увязки основных структурных и точностных параметров элементов при разработке локальных систем и их компьютерного моделирования. Даны примеры и конкретные рекомендации, помогающие лучше усвоить соответствующий материал и выполнить задание по курсовому проекту.

                                                                                                                           УДК 681.51(076.5)

                                                                                                                           ББК 32.965я73

 

ISBN                                                             ©  Гаврилик Т. В., Доманов А. Т., 2012

                                                                                       ©  УО «Белорусский государственный

университет информатики

                                                                                       и радиоэлектроники», 2012

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Предисловие. 4

1 Типовые структурные схемы и устройства локальных систем.. 5

1.1 Типовые структурные схемы.. 5

1.2 Элементы и устройства локальных систем.. 7

1.3 Воздействия. 8

1.4 Качество локальных систем.. 9

2 Датчики, измерительные и преобразующие устройства. 12

2.1 Основные технические характеристики. 12

2.2 Датчики и измерительные устройства на потенциометрах. 13

2.3 Индукционное измерительное устройство на сельсинах. 18

2.4 Индукционное измерительное устройство на синусно-косинусных
вращающихся трансформаторах. 24

2.6 Индукционный цифровой датчик углового перемещения. 26

2.7 Фотоэлектрический датчик угла поворота накапливающего типа. 30

3 Исполнительные устройства. 35

3.1 Выбор исполнительного двигателя и расчет передаточного числа редуктора
при произвольном законе движения. 35

3.3 Динамика исполнительного механизма. 41

3.4 Импульсное управление исполнительным двигателем.. 47

3.5 Динамика силовых преобразователей. 49

3.7 Расчет силового преобразователя. 50

4  Регуляторы.. 52

4.1 Аналоговые ПИ-регуляторы.. 52

4.2 Аналоговые ПИД-регуляторы.. 54

4.3 Аналоговые регуляторы с отставанием и с опережением по фазе. 56

4.4 Передаточные функции и структурные схемы цифровых регуляторов. 57

4.5 Расчет параметров регуляторов непрерывного действия в одноконтурных
 системах по критерию качества во временной области. 59

Заключение. 73

Список литературы.. 74

 

Предисловие

Современные технологические процессы и подвижные объекты относятся к классу больших систем, управление которыми организуется по иерархическому принципу. Согласно этому принципу, систему управления представляют в виде последовательно подчиненных управляемых подсистем начиная с подсистемы принятия решений на достижение конечной цели управления и кончая локальными системами регулирования одной физической величиной.

Локальные системы в иерархической структуре занимают особое место. Они строятся по принципу отработки задающих воздействий, сформированных на предыдущем уровне, и непосредственно воздействуют на регулирующие органы технологического процесса или движения подвижного объекта. Мощность и развиваемые усилия на выходе системы достаточно велики.

Кроме задающих воздействий на локальные системы действуют внешние возмущения, возникающие в результате взаимодействия с внешней средой. Эти возмущения оказывают негативное влияние на работу систем, что необходимо учитывать при их проектировании.

В установившемся режиме работы при низкой чувствительности к возмущениям локальные системы являются линейными. Однако в переходных режимах учитывают естественные ограничения на изменение физических величин в системах.

Цель настоящего пособия – изложить основные сведения по локальным системам, необходимые для изучения и практической деятельности при курсовом проектировании, для развития навыков и умения учитывать особенности применения систем и технической реализации.