Чувствительность систем с обратной связью

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ СИСТЕМ с ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ [c.199]

Анализ соотнощения с = ку С2 -l) показывает, что возможны три пути повышения точности обработки 1) снижением чувствительности системы к входным воздействиям, г. е. путем уменьшения коэффициента уточнения 2) уменьшением уровня входных воздействий, т. е. путем повышения точности обработки на предшествующем переходе 3) применением систем с обратной связью — управляющее воздействие компенсирует смещение формообразующей вершины инструмента вследствие силовых и кинематических воздействий. Первый путь повышения точности обработки может быть реализован подбором оптимального режима обработки. [c.574]

Из рис. 11.4.2 и табл. 11.4.2 следует, что в системах управления с обратной связью, нечувствительных к низкочастотным возмущениям, весовой коэффициент г при управляющей переменной должен быть большим, т. е. реализуется жесткое управление. Однако, если компоненты сигнала возмущения п(к) близки к резонансной частоте, необходимо уменьшать резонансный пик и поэтому уменьшать г, т. е. реализовать более мягкое управление. Из сказанного следует, что при синтезе нечувствительных систем управления необходимо учитывать спектр сигнала возмущения. Если рассматривать величину R(z)p, то из рис. 11.4.2 и рис. 11.4.3 видно, что высокой чувствительностью к изменениям параметров объекта обладают следующие регуляторы в диапазоне I — 2ПР-2 в диапазоне II — 2ПР-2, AP(v)n P . Малой чувствительностью в диапазоне I обладает регулятор РС, а в диапазоне II — АР (v + 1). Заметим, однако, что параметрически оптимизируемые и апериодические регуляторы были синтезированы для ступенчатого изменения установившегося состояния, т. е. для малых возбуждающих воздействий в диапазонах II и III. Для ступенчатого изменения задающего сигнала w(k) эти результаты в основном согласуются с результатами исследования чувствительности в разд. 11.3,6. [c.202]

Изложенный метод можно усовершенствовать, применив фазовую синхронизацию , использующую когерентный радиоимпульс. Этот радиоимпульс формируется из сигнала генератора непрерывных колебаний, имеюш,его автоматическую подстройку частоты (АПЧ). Система АПЧ в качестве управляющего сигнала использует напряжение с выхода квадратурного фазового детектора, на вход которого поступает отраженный импульс. Применение в данном случае фазового детектирования делает систему нечувствительной к изменениям амплитуды отраженных импульсов. Измерения в этой системе сводятся к слежению за частотой непрерывного генератора и вычислению соответствующего значения скорости звука. Для определения исходной скорости звука нужно разомкнуть петлю обратной связи системы АПЧ и, меняя частоту генератора вручную, найти несколько частотных точек, отвечающих противофазной интерференции, как это делается при реализации метода длинного импульса . Если для работы системы АПЧ использовать отраженный импульс, отстоящий от начала серии примерно на 1000 мкс, то изложенным методом можно достичь чувствительности 10 . [c.416]

Источниками сигналов, поступающих в блок управления в разомкнутых системах, являются задающие устройства, а в замкнутых — задающие и измерительные устройства, посылающие в блок управления сигналы или информацию обратной связи. Элементы, входящие в измерительные устройства, составляют отдельную специфическую группу. Назначение этих элементов состоит в том, чтобы воспринимать изменение величины регулируемого параметра управляемой системы. Все эти элементы в соответствии с выполняемой ими работой и их роль в работе систем автоматического управления называются воспринимающими (или чувствительными) элементами (или механизмами). [c.222]

В том случае, когда муфта чувствительного элемента системой соединительных элементов непосредственно связана с органом управления двигателя, регулятор независимо от типа чувствительного элемента или количества регулируемых режимов, называется регулятором прямого действия. Если же в систему соединительных элементов вводятся одно или несколько усилительных элементов (сервомоторов), регуляторы называются регуляторами непрямого действия. Последние, в свою очередь, подразделяются на регуляторы с жесткой обратной связью и изодромные. [c.100]

Для автоматического поддержания изотермических условий в калориметрах используются системы авторегулирования с чувствительными термопарами или терморезисторами в качестве датчиков температуры. Чувствительность и инерционность калориметрических приборов, в первую очередь, определяются свойствами систем терморегулирования. Чувствительность калориметрических систем позволяет повысить применение компенсационного или дифференциального метода измерения тепловых эффектов и, например, схем терморегулирования с импульсным питанием. Существенного снижения инерционности калориметров можно достичь при использовании малоинерционных терморегуляторов, таких, например, в которых нагревательный элемент выполняет одновременно функции датчика температуры и является одним из плеч моста, включенного в цепь положительной обратной связи усилителя. Совмещение функций нагревателя и темпера- [c.287]

Степень влияния паразитной обратной связи на задание регулятора зависит как от интенсивности сигнала обратной связи (коэффициента усиления канала обратной связи), так и от жесткости входа регулятора в точке введения обратной связи. В гидравлических и пневматических системах входным элементом регулятора является золотник, заслонка, клапан или другой подвижный элемент, управляющий проходным сечением дросселя. Если этот элемент перемещается при помощи устройства, имеющего большую механическую жесткость, такого, например, как пружина, кулачок, собачка или гидравлический позиционер, то даже интенсивная обратная связь окажет незначительное влияние и система будет устойчивой. Напротив, если управляющее устройство обладает незначительной механической жесткостью, как, например, электромагнитный или пневматический привод, то даже сравнительно небольшое усилие обратной связи оказывает серьезное влияние на положение золотника и вероятность возникновения неустойчивости в этом случае будет намного больше. Колебания золотников всегда причиняли много беспокойства как в гидравлических, так и в пневматических системах, а в последнее время в связи с требованиями повышения коэффициента усиления систем и с применением более чувствительных золотников, работающих при высоких давлениях и перемещаемых устройствами с малой механической жесткостью, проблема устойчивости стала еще более серьезной. [c.247]

Управление положением снаряда. Чувствительные элементы, определяющие ориентацию снаряда, должны быть связаны с системой управления, которая должна корректировать ошибки положения ). Схема системы управления положения и стабилизации снаряда, показанная на рис. 24.10, предусматривает сообщение снаряду управляющих моментов посредством поворотных ракетных двигателей или вращений маховых масс. Необходимо небольшое вычислительное устройство, которое может учитывать динамическую реакцию твердого тела (снаряда) на действие моментов и вычислять релейные или пропорциональные команды на регулирующие органы. Должна использоваться также система обратной связи, действующая от акселерометров, измеряющих угловые ускорения снарядов, так как устройства, создающие моменты, не могут быть заранее точно проградуированы. В контурах таких систем должна предусматриваться зона нечувствительности, чтобы избежать непрерывной коррекции и уменьшить расходы энергии. Значения производных угловых отклонений требуются в периоды действия силы тяги, когда ориентация снаряда может быстро измениться вследствие рассогласования силы тяги. Значения производных могут быть непосредственно измерены скоростными гироскопами или вычислены дифференцированием сигналов угловой ориентации, если удовлетворены необходимые условия для отношения сигнала к помехе и сглаживания помех. [c.703]

Наиболее общим критерием может служить объем передаваемой информации. Тогда чувствительность (иногда ее в этих случаях называют информационной) можно определить как величину, обратную входной энергии, достаточной, чтобы система была способна передать заданный объем информации. Однако и при этом практическая оценка чувствительности разных систем. Приводит не всегда к однозначным результатам. Это связано с нелинейным (иногда в сильной степени) характером зависимости объема передаваемой информации от энергии. Недостатки существующих способов оценки чувствительности и трудности сравнения по чувствительности различных систем и материалов можно показать на примере фотографических материалов. [c.104]

Коэс )фициент R (0 , z) называется динамическим показателем управления. Частная производная ду/дв определяет параметрическую чувствительность выходной переменной у. Как видно из уравнения (10.1-6), относительная чувствительность к изменению параметров объекта для обеих рассматриваемых структур систем управления зависит от частоты со сигнала задающей переменной w(k). Если R(z) d, то система с обратной связью оказывается менее чувствительной к изменению параметров объекта, чем система с прямой связью, однако при R(z) >l справедливо обратное. Тем не менее в общем случае системы с обратной связью рассчитываются так, что в существенном диапазоне частот (О со Ищах) для получения хорошего качества управления величина R (z) ] должна быть меньше единицы. Поэтому в большинстве случаев параметрическая чувствительность систем с обратной связью оказывается меньшей, чем чувствительность систем с прямой связью. Параметрическая чувствительность возрастает с увеличением частоты задающего сигнала и, следовательно, принимает минимальное значение при со=0, т. е. в установившемся состоянии. [c.200]

В заключение отметим (хотя эти вопросы и не будут рассматриваться в нашей книге), что в случае действия внешней силы на систему с обратной связью (например, на регенеративный приемник) также можно получить ответ на некоторые вопросы, оставаясь на почве линейной идеализации. Например, в случае А О, т. е. в случае недовозбужденного регенератора, и слабых сигналов, т. е. в случае воздействия, не выводящего систему из области, в которой ее можно рассматривать как линейную, можно считать, что обратная связь только уменьшает затухание системы (увеличивает ее чувствительность и избирательность), не изменяя линейных свойств системы. Однако для достаточно сильных сигналов это утверждение будет уже неправильно. [c.94]

Принципиальная и структурная схемы одной из наиболее простых нелинейных статических систем показаны на рис. 59. Эта система состоит из двигателя с насосом манометрического чувствительного элемента 2, электрического суммируюш,его устройства 3, электронного усилителя 4 и сервопривода 5 с обратной связью 6. [c.159]

Для измерения статических давлений в проточной части целесообразно использовать традиционную систему дренажных отверстий или приемников (зондов) с выводом сигнала импульсными трубками на термостатированный блок преобразователей давлений. Наилучшими (и наиболее доступными по сравнению с импортными) являются электрические измерительные преобразователи ГСП. Они предназначены для непрерывного преобразования абсолютного, избыточного и вакууметрического давлений, пере пада давления, расхода жидкости и газов, их температуры, уровня и плотности жидкостей и некоторых других параметров в электрический токовый сигнал дистанционной передачи. Принцип действия основан на электрической силовой компенсации. Измеряемый параметр воздействует на чувствительный элемент измерительного блока и преобразуется в усилие, которое автоматически уравновешивается усилием, развиваемым силовым механизмом обратной связи преобразователя при протекании в нем постоянного тока. Этот ток является одновременно выходным сигналом датчика. Общие технические данные датчиков ГСП приведены в работе [97 I. [c.132]

Для увеличения точности позиционирования сварочной головки в адаптивной системе управления используется обратная связь через систему технического зрения на базе приборов с зарядовой связью (ПЗС). Эти приборы, работающие по принципу самосканирования, обладают рядом достоинств высокой разрешающей способностью (2—5 мкм), большой контрастной чувствительностью и малыми габаритными размерами. Информация о видимом изображении в зоне сварки подается со среднеформатного ПЗС с количеством рецепторов 144x230 в микроЭВМ. Здесь она обрабатывается с помощью методов распознавания изображений, в результате чего выделяются кристаллы, подлежащие микросварке, и определятся их истинные координаты. Далее вычисляются отклонения этих координат от их ожидаемых (эталонных) [c.181]

Следящий злектрогидравлический привод (рис. 6.85) представляет собой систему автоматического регулирования, в которой выходное звено — шток / гидроцилиндра отслеживает с определенной степенью точности управляющее воздействие, подаваемое на вход задающего элемента, например, управляющего потенциометра 3. Входной сигнал управляющего потенциометра Uex и сигнал обратной связи, снятый с потенциометра обратной связи 2, сравниваются в чувствительном (сравнивающем) устройстве 5. Чувствительным элементом на схеме привода (рис. 6.85) является сумматор напряжений двух потенциометров. [c.462]

Рис. 4. Схема регулирования частоты, предложенная фирмой ВВС. ЭСэлектрический серводвигатель, воздействующий на золотниковую систему РО — регулирующий орган Т//— измерительный трансформатор на пряжения V3 — чувствительный элемент а — управляющая обмотка ЭС — обмотка возбуждения ЭС-, с — обмотка жесткой обратной связи / р — распределительное сопротивление.

В том случае, когда муфта чувствительного элемента системой соед 1нительных элементов непосредственно связана с органом управления двигателем, регулятор, независимо от типа чувствительного элемента или количества регулируемых режимов, называется регулятором прямого действия. Если же в систему соединительных элементов вводятся один или несколько усилительных элементов (сервомотор), регуляторы называются регуляторами непрямого действия. Последние, в свою очередь, подразделяются на регуляторы с жесткой обратной связью и изодромные (с гибкой обратной связью). В тех случаях, когда автоматический регулятор кроме импульса по скорости имеет импульс по ускорению или нагрузке, регуляторы называются двухимпульсными. [c.152]

Регулятор 2Д100.36.1сб — базовая модификация с одной лишь изодром[10й обратной связью (наклон статической характеристики постоянный— нулевой), регулятор нереверсивный. Конструкция регулятора включает чувствительный элемент гидравлический исполнительный сервомотор регулируемую изодромную обратную связь автономную масляную систему с шестеренчатым насосом и аккумуляторами. Регулятор снабжен автоматиче-скил золотниковым стон-устройством по падению давления масла в масляной системе двигателя с приводом от электромагнита постоянного тока 75 в. Регулятор дополняется электропневматическим механизмом для задания скорости с 16 фиксированными положениями. [c.279]

Обобщим рассмотренные методы анализа чувствительности на другие динамические параметры-функционалы. Предварительно отметим, что как прямой, так и вариационный методы анализа чувствительности справедливы при расчете коэффициентов влияния таких динамических параметров, как длительность задержек фронтов и длительность фронтов. Действительно, эти параметры определяются либо как интервал времени, когда выходной сигнал достигает некоторых заданных уровней, либо как разность интервалов времени, когда выходной сигнал достигает некоторых двух других, но опять-таки заданных уровней. При анализе чувствительности вариационным методом количество систем линейных дифференциальных уравнений, которые необходимо интегрировать в обратном времени, возрастает пропорционально количеству динамических параметров. Причем отрезки интегрирования для каждой из систем разные. Это связано с тем, что начальные условия K ti)=0 для каждого выходного параметра задаются в различные моменты времени. В то же время порядок системы линейных дифференциальных уравнений относительно чувствительности переменных состояния к изменениям управляемых параметров, которую необходимо интегрировать в прямом методе анализа, остается прежним при анализе чувствительности перечисленных параметров. В этом случае изменяется лищь отрезок интегрирования. [c.148]

Принцип силовой компенсации заключается в том, что измеряемый параметр, воздействуя на чувствительный элемент измерительного" блока, преобразуется в пропорциональное ему усилие, которое через рычажную систему силового преобразователя уравновешивается усилием элемента обратной связи. При изменении измеряемого параметра происходит незначительное перемещение рычажной системы и связанного с ней управляющего органа индикатора рассоЕласования. Последний преобразует перемещение в управляющий сигаал, который поступает на вход усилителя. Выходной сигаал усилителя подается в линию дистанционной передачи и одновременно в элемент обратной связи, где преобразуется в пропорциональное усилие. Мерой измеряемого давления является величина выходного сигаала датчика, которая необходима для создания уравновешивающего усилия обрагаой связи. [c.99]

Работы Фрелиха находятся в тесной связи с представлениями о высокой чувствительности некоторых биологических систем, особенно биомембран, к слабым электрическим и электромагнитным полям. Эти системы могут накапливать сигнал энергии и таким образом превышать тепловой Больцмановский шум (кТ), они могут обеспечиваться сравнительно малыми энергиями активации и при этом — быть защищены от тепловых флуктуаций [18]. С точки зрения эволюции, биологическая мембрана может быть рассмотрена как одна из наиболее элементарных диссипативных систем [61 ], которая является химически накачанной, открытой и устойчивой, а энергия, поставляемая ей, обеспечивается последовательностью обратных связей, как накопленного результата осцилляторных биохимических реакций [63 ]. Последние являются источником когерентных колебаний в биологической системе, которые могут переходить в низшие колебательные состояния, характеризующиеся высокой степенью пространственной когерентности по типу бозе-конденсации фононов. Общая теория когерентных колебаний в биологических системах была развита Фрелихом [34-38 ], где он рассматривает коллективные химические осцилляции, в которых белки, окружающие ионы и структурированная вода являются главными составляющими и осциллируют между сильным электрически полярным возбужденным состоянием и слабым полярным фоновым состоянием. Слабая химическая осцилляция в них связана с соответствующими электрическими колебаниями. Сильное электрическое взаимодействие между высокополярными состояниями в связи с сильным сопротивлением электрической проводимости налагает лимит-циклические ограничения на эти полярные системы, делая осцилляции крайне чувствительными к внешним электрическим и химическим влияниям. Ответы на них носят кооперативный характер, нелинейны и часто бывают сильными в ответ на сверхслабые стимулы [18 ]. [c.23]

Принципиальная схема линейного электросилового преобразователя (ЭЛП) показана на рис. 8-8-1. Измеряемая величина х воспринимается чувствительным элементом измерительного устройства 1 и преобразовывается в пропорциональное усилие д. Это усилие через рычажную систему 5 и 4 передаточного механизма электросилового преобразователя 2 автоматически уравновешивается усилием развиваемым в магнитоэлектрическом силовом механизме обратной связи. Механизм обратной связи состоит из стержневого постоянного магнита N8, магнитопровода из магнитомягкой стали, представляющего собой П-образйое основание, и полюсной накладки 11, образующей с цилиндрической шейкой магнита кольцевой зазор. [c.326]

Принципиальная схема пнёвмосилового преобразователя показана на рис. 8-10-1. Измеряемая величина х или выходная величина первичного преобразователя воспринимается чувствительным элементом измерительного устройства 1 и преобразовывается в пропорциональное усилие д. Это усилие через рычажную систему 2 и 3 передаточного механизма преобразователя 6 автоматически уравновешивается усилием развиваемым сильфоном обратной связи 12. При изменении измеряемой величины х, а вместе с тем и усилия д, происходит незначительное перемещение рычажной [c.333]

Измеряемая разность давлений воздействует на упругий чувствительный элемент и преобразуется в пропорциональное усилие д, которое через рычажную систему 4 и 7 пневмосилового преобразователя уравновешивается усилием 7о. с сильфона обратной связи 10. При изменении измеряемой разности давлений и усилия д происходит незначительный поворот рычажной системы пневмосилового преобразователя и связанной с рычагом 4 заслонки 8 индикатора рассогласования. При этом меняется зазор между заслонкой и соплом 9 (максимальный зазор между соплом и заслонкой составляет 0,02—0,05 мм), вызывая изменение давления сжатого воздуха в линии сопла. Давление сжатого воздуха в линии сопла управляет пневматическим усилителем 12 (пневмореле) таким образом, что выходное давление воздуха, поступающее в линию дистанционной передачи и сильфон обратной связи, изменяется пропорционально измеряемому перепаду давления. Мерой измеряемого усилия д, а вместе с тем и перепада давления является текущее значение выходного давления Рв х. необходимое для создания уравновешивающего усилия обратной связи с- [c.423]

Возможности программного обеспечения проектирование линейных оптимальных регуляторов и субоптимальных линейных регуляторов для линейных непрерывных и дискретных систем с постоянными параметрами. Обратная связь по состоянию, обратная связь по выходу, структуры регуляторов с динамической компенсацией, возможность добавления к функционалу составляющих чувствительности и эталонной модели. Робастный метод градиентной минимизации. Задание входного воздейбтвия в терминах пространства состояний. Управление 15—20 параметрами при порядке системы до 30. Численные и графические средства для проверки результатов проектирования, включающие графический пакет GHOST. [c.310]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...