ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ОСНОВЫ ТЕОРИИ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЛЕДЯЩИХ ПРИВОДОВ Обобщенные уравнения, структурные схемы и передаточные функции следящих приводов из "Следящие приводы том 1 " В первой части рассмотрены общие вопросы теории и проектирования следящих приводов (СП). Получены обобщенные уравнения, структурные схемы и передаточные функции СП. Разработаны методы анализа и синтеза непрерывных (линейных и нелинейных) и дискретных (импульсных и цифровых) СП. Эти методы предусматривают использование обратных логарифмических частотных характеристик, упрощающих исследование СП и делающих процедуру синтеза более наглядной. В первой части изложены вопросы анализа и синтеза СП при наличии в силовой передаче между исполнительным двигателем и объектом регулирования упругих деформаций и люфта. Здесь рассмотрена работа СП на малых ( ползучих ) скоростях, показаны особенности исследования СП при его работе от источника энергии ограниченной мощности. Здесь же рассмотрены вопросы энергетического анализа СП. Значительное внимание уделено анализу динамики двухканальных систем различных видов. [c.3] Данное издание предназначено для широкого круга лиц, занимающихся проектированием следящих приводов и знакомых с основами теории автоматического регулирования [Л. 102]. [c.4] Первая и вторая книги представляют собой единое целое, поэтому обе книги имеют сквозную нумерацию частей, глав и параграфов (список литературы приведен во второй книге). [c.4] Авторы будут благодарны читателям, которые укажут на какие-либо недостатки данной работы. Все замечания авторы просят направлять по адресу 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10, издательство Энергия . [c.4] Следящий привод представляет собой замкнутую активную динамическую систему, управляющую перемещением объекта регулирования. При этом регулируемая величина с той или иной степенью точности воспроизводит приложенное к системе управляющее воздействие. [c.5] Следящий привод (СП) имеет в своем составе ряд основных устройств (рис. В-1). В измерительном (чувствительном) устройстве ИУ производится сравнение текущего значения регулируемой величины (например, угла поворота вала объекта регулирования) с управляющим воздействием и на основе этого сравнения формируется сигнал ошибки — первичный сигнал управления. В измерительное устройство информация о текущем значении регулируемой величины поступает по каналу главной обратной связи. [c.5] Предварительный усилитель УП предназначен для усиления по напряжению и мощности сигнала, поступающего с преобразующего устройства, до значений, достаточных для управления усилителем мощности УМ. В этом усилителе производится также сложение названного сигнала с сигналом, поступающим от параллельного корректирующего устройства ПКУ. Предварительный усилитель УП выполняется на электронных лампах или на полупроводниковых элементах. Предварительный усилитель, как правило, конструктивно объединен с преобразующим устройством. [c.6] Регулирующее воздействие (например, в виде вращающего момента), непосредственно прикладываемое к объекту регулирования ОР, создается с помощью силовой части СЧ следящего привода. Силовая часть СП состоит из усилителя мощности УМ, исполнительного двигателя ИЦ и редуктора (механической передачи МП). [c.6] Усилитель мощности УМ предназначен для управления потоком энергии, поступающим от источника энергии ИЭ. Управляющим сигналом для него служит сигнал с предварительного усилителя. При этом мощность, развиваемая на выходе усилителя мощности, во много раз (в сотни и тысячи) превышает мощность управляющего сигнала. В схемах СП находят применение электромашинные, магнитные, элек-трогндравлические усилители мощности, а также усилители мощности, построенные на полупроводниковых управляемых диодах (тиристорах) и мощных полупроводниковых транзисторах. В качестве усилителей мощности используются, кроме того, гидронасосы. [c.6] Исполнительный двигатель ИЦ получает сигнал от усилителя мощности и через редуктор (в некоторых случаях редуктор в СП отсутствует) перемещает объект регулирования. В СП используются электрические двигатели постоянного тока, а также двухфазные асинхронные двигатели (с мощностями до 200 Вт). Значительное применение Б качестве исполните льных двигателей находят гидромоторы и силовые гидравлические цилиндры. [c.6] Перемещение исполнительным двигателем объекта регулирования происходит в направлении уменьшения ошибки СП. Если ошибка СП равна нулю, то значение регулируемой величины совпадает со значением управляющего воздействия. [c.6] Следящие приводы работают в соответствии с установленной для них программой. Эта программа предусматривает обнаружение отклонения регулируемой величины от управляющего воздействия и в конечном счете воздействие на объект регулирования с тем, чтобы свести названное отклонение к нулю. Подобный принцип работы характерен для систем автоматического регулирования, и поэтому СП являются одним из видов этих систбхМ. Схема СП (рис. В-1) может быть существенно усложнена, если в СП ввести устройства, позволяющие осуществлять контролируемые изменения свойств в зависимости от условий его работы. Подобные приспосабливающиеся (адаптивные) СП могут быть построены таким образом, что они оказываются в состоянии производить самоанализ успешности контролируемых изменений своих свойств [Л. 102]. [c.7] Следящие приводы являются сложными многоконтурными системами. Одна из основных задач, которую приходится решать конструктору при создании СП, — анализ динамики и синтез СП с требуемыми показателями качества (точность, запасы устойчивости и др.). При решении этой задачи необходимо располагать уравнениями основных элементов СП и, прежде всего, уравнением его силовой части. Силовые части СП во многих случаях могут быть описаны линеаризованными дифференциальными уравнениями довольно высокого порядка. Например, система электромашинный усилитель — исполнительный двигатель постоянного тока независимого возбуждения описывается дифференциальным уравнениел пятого порядка. При определении порядка уравнения силовой части следует иметь в виду, что при решении вопросов анализа и синтеза СП приходится рассматривать устойчивость как основного, так и внутренних контуров. Для анализа устойчивости внутренних контуров необходимо располагать частотными характеристиками элементов СП в сравнительно широком диапазоне частот от О до 40—50 Гц и, следовательно, учитывать малые постоянные времени, влияющие на частотные характеристики в указанном диапазоне частот. [c.7] Анализ и синтез СП усложняются из-за необходимости учета упругих деформаций и люфта в передаче между исполнительным двигателем и объектом регулирования (что особенно существенно для систем большой мощности), учета ряда других нелинейностей (ограничение зоны линейности предварительного усилителя, ограничение момента, развиваемого исполнительным двигателем, наличие сухого трения на валу объекта и др.), учета дискретного характера управления при использовании в составе СП ЦВМ и других факторов. [c.7] В настоящей книге все вопросы анализа и синтеза СП рассматриваются с общих позиций частотных методов исследования. [c.7] Вернуться к основной статье