Способы описания динамических характеристик

Урока) предмет метрология

Задание:

1.Написать конспект

2.Письменно ответить на вопросы для самопроверки. Ответы нумеруем.

Оформляем работу в рабочей тетради. На каждой странице пишем свою фамилию и номер группы, фото выполненной работы (конспект) отправляем ВК, WhatsApp и т.д.

Тема:

1Основные понятия теории автоматического управления. Понятие звена и системы.

2Свойства звена.

3Преимущества метода измерений

Метод совпадения

 

План урока:

1.  Понятие звена 2. Преимущества метода измерений 3.Методы совпадения

 

Домашнее задание. Изучить, повторить учебный материал.

 

 

Лекция 14 Основные понятия теории автоматического управления. Понятие звена и системы.

Система – означает составленное из частей. Система имеет входные и выходные характеристики.

Система – это совокупность элементов образующих единство и находящихся во внутренних отношениях и связях. При создании систем управления решаются две задачи ТАУ (теория автоматического управления).

1. анализ – здесь изучаются свойства отдельных элементов.
2. синтез – здесь строятся системы с оптимальными свойствами.

При решении этих задач удобно пользоваться структурными схемами или блок-схемами.

Основным элементом структурной схемы является звено.

Графическое изображение звена.

Звено – это узел, где происходит преобразование входной величины в выходную величину.

 

Лекция №15 Свойства звена.

1. передача сигнала может быть только с входа на выход. Обратное влияние не допускается.

2. не обязательно, чтобы отдельный конструктивный узел совпадал с конкретным звеном. Звено может включать несколько узлов и наоборот один узел может быть описан несколькими звеньями.

Таким образом, структурные схемы представляют собой соединения звеньев в определенную цепь

.

Характеристики звеньев и систем.

Управление представляет собой процесс перехода технологических аппаратов с одного режима работы на другой с определенной целью. При этом возможны различные скорости изменения параметров, их абсолютных значений, характеристик и т.д. но основным наиболее важным является поведение аппарата во времени, т.е. динамическая характеристика. Динамика определяет управляемость.

Способы описания динамических характеристик

1. дифференциальные уравнения или системы дифференциальных уравнений в полных или частных производных. В простейшем случае это одно дифференциальное уравнение, связывающее входные и выходные величины.

у – выходная величина

x– входная величина

t–время (реальная координата)

Для линейных систем коэффициенты постоянны (a,b=const). Это для стационарных систем. Мы будем рассматривать только стационарные системы.

Если входные и выходные величины по всему объему объекта являются одинаковыми, то такие объекты называются с сосредоточенными параметрами, соответственно такие системы описываются дифференциальными уравнениями в полных производных. Если эти величины не одинаковы по всему объему, добавляются еще пространственные координаты, и система описывается дифференциальными уравнениями в частных производных.

В правую часть уравнения могут входить еще и возмущения. Структура этой составляющей та же, что и входная величина x.

Дифференциальные уравнения обычно дополняются начальными и граничными условиями.

Начальные условия:

Граничные условия:

в – верхнее значение

н – нижнее значение

Хотя дифференциальные уравнения и являются универсальным способом описания динамики, на практике ими пользоваться неудобно, так как простые решения имеют только дифференциальные уравнения первого и второго порядка.

 

 

Лекция №16 Преимущества метода измерений

Методы измерений — способы получения результата измере­ний путем использования принципов и средств измерений.

В зависимости от вида измерений методы измерений подраз­деляются на группы, а в зависимости от приемов — на под­группы и виды (рис. 2.7).

Метод непосредственной оценки заключается в том, что зна­чение измеряемой величины снимается непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого дей­ствия.

Преимуществом данного метода является быстрота измере­ний, обуславливающая незаменимость для практического при­менения, а недостатком — ограниченная точность.

При методе непосредственной оценки применяются средства измерений:

• показывающие;

• интегрирующие приборы-счетчики;

• самопишущие приборы.

Метод сравнения с мерой состоит в том, что измеряемая величина сравнивается с величиной, воспроизводимой мерой. Пример: измерение длины линейкой.

Преимуществом данного метода является большая точность измерения, чем при методе непосредственной оценки, а недо­статком — увеличение затрат времени на подбор мер.

Дифференциальный (разностный) метод характеризуется раз­ностью между измеряемой и известной (воспроизводимой мерой) величинами. Например, измерение путем сравнения с рабочим эталоном на компаторе, выполняемое при поверке мер длины. Проверка термометров по температуре таяния льда и кипения воды также проводится этим методом.

Преимущества данного метода:

• получение результатов с высокой точностью даже при при­менении относительно грубых средств для измерения раз­ности;

• большая простота измерений по сравнению с изготовле­нием средств измерений высокой точности.

Нулевой метод — метод сравнения с мерой, в которой резуль­тирующий эффект воздействия на прибор сравнения доводят до нуля.

Дифференциальный и нулевой методы нашли широкое рас­пространение во всех видах измерений: от производства до сли­чения эталонов, так как используемые меры (гири и др.) точнее, чем соответствующие им по стоимости и степени распростране­ния приборы.