Файл: Фрер Ф. Введение в электронную технику регулирования.pdf

лентами: в нашем случае, хорошо это или плохо, таким

таким эквивалентом может явиться ток якоря, а для по­ ля возбуждения — ток возбуждения машины.

Измерения регулируемой величины могут вестись непрерывно или дискретно, в жестко заданном ритме. Соответственно говорят о регуляторах непрерывного или дискретного (импульсного) действия. Если при дискрет­ ном регулировании определяется фактическое значение регулируемой величины, то в промежутках между изме­ рениями этот сигнал нужно сохранить на найденном уровне, т. е. запомнить его. То же относится и к рассо­ гласованию в случаях, когда дискретно измеряется не только регулируемая, но и задающая величина.

Технические регуляторы выпускаются с весьма ма­ лыми' значениями выходной мощности. Согласование по

оснащен достаточно мощным источником питания. При­ менительно к системе отопления помещения это ясно из рис. 2. Для манипулирования краном служит испол­ нительный двигатель, который может вращать пробку крана в обоих направлениях.

Из рис. 2 можно сделать вывод, что выходная вели­ чина регулятора, воздействующая на управляющий ор­ ган и называемая, как было упомянуто, управляющим воздействием, может здесь принимать лишь три дискрет­ ных значения: «двигатель влево», «стоп» и «двигатель вправо». Регуляторы такого типа называют трехпозиционными. Их можно встретить прежде всего при регули­ ровании, технологических процессов, где они приводят в действие вентили, клапаны, шиберы и т. д. В прин­ ципе еще проще двухпозиционные регуляторы, дейст­ вующие по принципу «включено» — «выключено», кото­ рые можно встретить, например, при регулирований температуры в промышленных печах. Здесь в зависимо­ сти от величины отклонения регулируемой величины на­ грев включается или отключается. В электроприводе,

9

однако, применяют преимущественно непрерывные регу­ ляторы, которые выдают на выходе сигнал любой вели­ чины в пределах диапазона регулирования.

Из изложенного можно сделать следующие общие выводы.

Регулированием называют такое воздействие на не­ которую физическую величину, в результате которого она поддерживается равной заданному значению с воз­ можно большей точностью независимо от внешних воз­ мущений. При изменении задающей величины новое зна-

чение регулируемой величины должно достигаться как

но фиксировать, т. е., измерять с помощью датчика и преобразователя 1 и формировать отображающий эту величину электрический сигнал фактического значения. Одновременно в задатчике 2 формируется сигнал, соот­ ветствующий не зависимой от объекта задающей вели­ чине, который в узле сравнения прибора сравнивается с сигналом, соответствующим регулируемой величине, так что образуется разность обоих сигналов—-рассогла­ сование (отклонение). Последнее в основном узле регу­ лятора 3 в соответствии с требуемыми временными ха­

ю

действует на объект в сторону уменьшения рассогласо­ вания. Такая коррекция возникает как при изменениях задающей величины, так и в особенности при измене­ ниях возмущений, которые могут происходить на любом участке контура регулирования. Указанное воздействие в управляющем органе 4 (большей частью в управляе­ мом преобразователе энергии) определяет мощность, которая предназначена для изменения режима объек­ та 5. Выходная величина объекта регулирования одно­ временно является регулируемой величиной.

Следует отметить, что регулирование в замкнутом контуре протекает всегда с одним и тем же направле­

3. АНАЛОГОВЫЕ И ЦИФРОВЫЕ УСТРОЙСТВА

Как и в других регулирующих устройствах, в электрон­ ных регуляторах невозможно полностью устранить ис­ кажения и погрешности. Существенной частью электрон­ ного регулятора является усилитель. Его коэффициент усиления не может быть бесконечно большим. Точно так же не может быть бесконечно малым влияние на уси­ литель температуры среды. Уже одно это приводит к погрешностям, которые искажают выходной сигнал регулятора (управляющее воздействие) и тем самым нарушают нормальную работу регулятора. Кроме того,

. неизбежны погрешности при работе измерительного и задающего узлов. Точность и стабильность аналогового преобразователя в описанном виде весьма не высоки. Конечно, для большинства задач техники регулирования эти показатели вполне приемлемы: они лежат в преде­ лах от десятых долей до нескольких процентов. Однако если требуется, например, обеспечить точность в десятые

исотые доли миллиметра для положения суппорта

техники можно обеспечить с большим трудом или вовсе нельзя обеспечить. В таких случаях целесообразно от аналоговых преобразований величин перейти к цифро­ вым преобразованиям.

. 1 1

Аналоговое представление некоторой физической ве­ личины характеризуется тем, что в качестве носителя информации используется в определенных ограниченных пределах величина той же или другой физической при­ роды, что и изображаемая, и что значения изображения пропорциональны значениям оригинала.

Цифровое представление физической величины скла­ дывается из числа и некоторой физической единицы. По­ следняя определяется в большинстве случаев типом при­

или даже шестизначные числа для всего диапазона из­ мерений, то возможно сравнивать эти фактические зна­ чения с заданными в формирователе разности, т. е. не­ большом счетном устройстве, и получать цифровое зна­ чение рассогласования, которое затем использовать в со­ ответствующем регуляторе.

В нижеследующих главах, посвященных основам тех­ ники регулирования, рассматриваются только регулято­ ры с аналоговым преобразованием входных величин.

Г Л А В А В Т О Р А Я

ДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЗВЕНЬЕВ

ИКОНТУРОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ

4.ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ

Подобно анализу переходных процессов в цепях посто­ янного и переменного тока рассмотрение проблем регу­ лирования вначале базировалось на использовании толь­ ко дифференциальных и интегральных уравнений. Не­ зависимой переменной в них служит время. Тем самым описывается протекание процессов регулирования во времени, представляющее первоочередный интерес.

Уже не очень сложные системы при таком методе требуют относительно большого объема расчетной ра­ боты, что сильно снижает наглядность и ясность ана­ лиза. Правда, применяя приближения и рекуррентные

формулы, можно несколько облегчить расчеты, но их

12