Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Будь-яку систему можна розділити на ряд частин-ланок. Кожну ланку системи необ­хідно розглядати з точки зору реакції на подане на її вхід зовнішнє збурення. В цьому ви­падку більшість елементів може бути зведено до невеликого числа еквівалентних ланок. Сукупність таких ланок разом з лініями зв’язку між ними створюють структурну схему САУ.

Основними типами еквівалентних ланок є: пропорціональна (безінерційна); інтег­ральна; диференціальні ланки першого і другого порядків; аперіодична (інерційна); коли­вальна і запізнююча.

Пропорціональною називається ланка, яка здатна змінювати величину переданого сигналу, але не впливає на характер його зміни в часі. Вона записується рівнянням

y(t) = kU(t), (1.12)

дe. U(t), y(t) — сигнал відповідно на вході і виході системи;

к — коефіцієнт пропорціональності (статичний коефіцієнт підсилення).

Прикладом такої ланки на рис. 1.14 є розподільник напруги (а), підсилювач постійно­го струму (б), редукторна передача (в).

В таких ланках, якщо не враховувати шуми в підсилювачі, зазори в редукторі і т. п., передача сигналу від входу до виходу виконується миттю, без будь-якої інерції. Тому про — порціональні ланки називаються також безінерційними. Передаточна функція пропорціо — нальної ланки має вид

W(p) = k. (1.13)

Інтегральною називається ланка, яка описується рівнянням

(1.14)

Швидкість зміни вихідної величини такої ланки пропорціональна вхідній величині. Передаточна функція інтегральної ланки має вид

W(p) =

де Т — постійна часу.

Прикладами такої ланки на рис. 1.15 є резервуар, що наповнюється рідиною зі швид­кістю v(a), резервуар, в який рідина поступає зі швидкістю v1 і одночасно витікає зі швидкістю v2(6), контур індуктивності (в), вал виконавчого двигуна, якщо за функцію входу прийняти швидкість обертання, а за функцію виходу — кут повороту (г), двигун постійного струму, у якого вхідною величиною U є управляюча напруга Uy, а вихідною у

Вихідна величина цієї ланки визначається не тільки поточними значеннями, а і швидкістю вимірювання вхідної величини (похідної від вхідної величини). Передаточна функція такої ланки має вид

W(p) = к(Тр + 1). (1.17)

Прикладами такої ланки на рис. 1.16 можуть бути тахогенератор постійного струму, у

d6

якого вхідною величиною є кутова швидкість вала тахогенератора и = ——, а вихідною —

dt

напруга Ums, пропорційна цій швидкості (а), диференціальний RS — контур (б), конденса­тор (в).

З (1.18) видно, що вихідна величина визначається як вхідною величиною, так пер­шою і другою її похідною. Така ланка має передаточну функцію виду

W(p) — к{т2р2 + 2Тр + і). (1.19)

Аперіодичною ланкою називається ланка, яка описується рівнянням

Передаточна функція аперіодичної ланки має вид

Прикладами такої ланки є резервуар з повітрям, що знаходиться під тиском Р2 і сприймає тиск Р1 (рис. 1.17), а також електричний ланцюг, що має котушку індуктивності, підключену до джерела постійного струму, генератори, електронні і магнітні підсилювачі і т. п. Аперіодична ланка найбільш розповсюджена в системах автоматичного регулювання.

ку

Т2

(1.22)

dt2

де с — коефіцієнт відносного затухання (демпфірування). Передаточна функція коливальної ланки має вид

Прикладом такої ланки (рис. 1.18) є електричний коливальний контур, складений із ємностей, індуктивностей, опірностей та інших елементів.

0

у(и2)

0

Рис. 1.18. Приклад коливальної ланки

Стійкість коливальної ланки залежить від коефіцієнта с: при с <1 ланка стійка, при с> 1 — нестійка, при с — 0 — консервативна, тобто коливання мають постійну амплітуду і не затухають з часом. Передаточна функція для консервативної ланки має вид

Запізнюючою ланкою називається ланка, яка описується рівнянням

y = U(t-T0), (1.25)

тобто вхідний сигнал відтворюється на виході ланки без перекручень, але з запізненням, що дорівнює т0. Передаточна функція запізнюючої ланки має вид

Л/(р) = Є~Т°8 . (126)

Прикладом такої ланки (рис. 1.19) є система управління валками, що формує товщи­ну стрічки при прокаті стрічки для вимірювальної рулетки. Регулююче діяння РД поступає на валки з запізненням т0 — l/v, де / — відстань від датчика Д до валків, a v — швидкість прокату. Графік сигналів запізнюючої ланки приведено на рис. 1.20.

Комментарии запрещены.