Задание 2

Задание 1

Регулятор прямого действия. В нем измерительное устройство непосредственно (без дополнительного источника энергии) воздействует на регулируемый орган.

Примером регулятора прямого действия является регулятор уровня топлива в карбюраторе двигателя. По мере подъема уровня топлива всплывает поплавок и рычаг, связанный с поплавком, поднимает иглу, которая закрывает канал поступления топлива в поплавковую камеру.

Системы управления разделяются на разомкнутые и замкнутые системы. Управление по разомкнутому циклу осуществляется без контроля результата.

Такое управление называется жестким. Разомкнутые системы применяются для стабилизации и программного управления.

Здесь З - задающее устройство; р-регулятор,; g - задающее воздействие; ро-регулирующий орган, U - управляющее воздействие; Y - выходная величина; F - возмущающее воздействие.

Задающее устройство вырабатывает задающее воздействие g, в соответствии, с которым устанавливается управляющее воздействие U. Управляющим называется воздействие, которое вырабатывает регулирующий орган. Это воздействие поступает на объект управления и определяет значение выходной величины. На объект управления кроме управляющего всегда действует другое воздействие, называемое возмущающим. Возмущающих воздействий может быть несколько. Возмущающее воздействие нарушает связь между управляющим воздействием и выходной величиной объекта. При постоянном задающем воздействии g изменение возмущающего воздействия F вызывает изменение выходной величины Y. Большинство устройств систем управления являются инерционными.

Задание 2

В качестве примера рассмотрим систему регулирования скорос­ти вращения вала дви­гателя постоянного тока. При этом предварительно рассмотрим разомкнутую систему. После анализа недостатков разомкнутой системы построим замкнутую систему с регулированием по отклонению, а затем рассмотрим принцип регулирования по возмущению.

На рис. 1 изображена разомкнутая система регулирования скорос­ти вращения вала дви­гателя постоянного тока.

Рис. 1. Разомкнутая система регулирования скорости вращения вала двигателя

Структурнаясхема системы состоит из безынерционного усили­теля, генератора постоянного тока и двигателя.

Для измерения скорости вращения n на валу двигателя установлен тахоге­нератор, напряжение U _тг на выходе которого пропорционально скорости вра­щения, т.е. регулируемой величине. Задающим воздействием является напряжение U _зад на входе усилителя, снимаемое с движка задающего потенциометра. В качестве возмущаю­щего воздействия учтен момент нагрузки М _н на валу двигателя.

Одним из основных недостатков разомкнутой системы является низкая точность стабилизации скорости.

Рис. 4. Схема замкнутой системы регулирования скорости вращения вала двигателя

Для повышения точности замкнем систему цепью отри­цательной обратной связи, как показано на рис. 4 и рис. 5. Сигнал с выхода тахогенератора U _тг, пропорциональный скорости вращения вала двигателя, т.е. с выхода сис­темы подается на ее вход так, что на входе усилителя действует сигнал рассогласования ("ошибки''), равный DU=U _зад – U _тг (2)

В схеме рис. 4 вычитание (алгебраическое суммирование) до­стигаетсяза счет последовательного встречного включения источников сигналов U _зад и U _тг. При прохождении через источники от зажима а к зажиму б на входе усилителя мы входим в источ­ники со стороны разных полюсов (со стороны зажима "+" источника U _зад и зажима "-" источника U _тг). В результате образована сис­тема с регулированием по отклонению. Точность регулирования в замкнутой системе выше, чем в разомк­нутой системе.