Файл: Крылов В.И. Теория автоматического управления сб. задач.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.08.2024
Просмотров: 57
Скачиваний: 0
КИВЫМОЕ ЫСШЕВ ЗЕНИТНОЕ PAiCETEiOB ИШЕДОЮЕ ОРДЕНА 1ЕНЙЩКРАСНСВДАМЕШЕ УЧИЛИЩЕ им, -СМ.КИРОйА
Н.И.КР.Щ10Й, З.А.ШЬМИН, ФоФоКОЮТАНГИйЭВ
УДК. 62.301.1
ТЕОРИЙ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
Сборник вадач
Ивцание училища 1973
Гее. публичи»*
научно-техническая библиотека с . ф р
|г ч читлл: >:чого здлд^
4
Теория автоматического управ ления. Сборник вацач. Крылов В.И., Кузьмин Э.А., Константинов Ф„Ф.
Учебное пособие, 1973, стр. 164.
& t |
_ |
Собраны вадачн по основным темам существующих программ по теории автоматического управления. Построение сборника, содер жание, терминология и методика наложения полностью соответству ют учебникам и учебным пособиям, список которых приведен в кон це книги.
Вкаждой главе имеется краткое теоретическое пояснение и расскавывается методика решения одной-двух типовых задач. Все остальные вацачи предлагаются для самостоятельного решения.
При втом для использования вадачника на практических ванятияк
ивыдачи индивидуальных аацаний предусмотрены различные ва рианты исходных данных в задаче.
Вконце сборника помещены необходимые приложения и спи сок литературы, на которую имеются ссылки в тексте.
Главы 1,6,7,8 написаны КИШВЬМ В.И., главы 2,3,4,5,10 - КУЗЬШШ 8.А., глава 9 - КОНСТАНТИНОВЫМ Ф.Ф.
Авторы приносят благодарность всем преподавателям и сот рудникам кафедры автоматики, принимавшим участие в подготовке сборника к изданию.
Таблиц 12. Иллюстраций 9 1 . Библиографий 4.
2
|
|
Г Л А В А |
1 |
|
ПРИНЦИПУ ПОСТРОЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ |
|
|||
Любая автоматическая система (АС), независимо от ее кон |
||||
кретного |
назначения |
и конструктивного оформления, состоит ив |
||
объекта управления |
(УО) и автоматического управляющего уст |
|||
ройства |
(АУУ). Подавляющее большинство АС является |
ваюснуты- |
||
ыи, т . е . |
системами |
с отрицательной обратной связью. |
В основе |
|
их построения лежит принцип управления по отклонению. Функци ональная схема замкнутой АС в самой общей вице может быть
представлена так, как |
показано на рис. 1.1 |
|||
X ш |
ЙУУ |
U |
(i) |
УО |
|
|
|||
|
|
Рис. |
ы . |
|
|
На рис. |
1.1 обозначено: |
|
|
||
|
X(t)~ |
ведающее воздействие (входная |
величина); |
||
|
У-(£)~ управляемая (выходная) величина; |
|
|||
|
Ц(6) |
-управляющее |
воздействие; |
|
|
|
J~(i)~ |
возмущающее воздействие. |
|
|
|
В соответствии с принципом управления по отклонению АУУ |
|||||
решает |
следующие основные |
задачи; |
|
|
|
- определение рассогласования (отклонения) между задаю |
|||||
щим воздействием |
и выходной величиной |
* » е . |
|||
ошибки |
системы |
|
|
|
|
- |
преобразование рассогласования £(6) |
в удобную |
для |
||
3
дальнейшей передачи |
форму, как правило, з эяекярнчесвлй ситная*, |
- усиление электрического сигнала ошибки да величине н |
|
мощности% |
|
-функциональное |
преобразование (коррекция -денаяс-. ошибки |
о цажъю формирования необходимого закона управления п обеспе чения требуемых динамических свойств АС^
- |
выработка управляющего сигнала |
t/(£) |
9 |
непосредственно |
||
действующего на УО для уменьшения рассогласования |
£ (rfу |
, |
||||
В соответствии с перечисленными |
задачами |
в |
АУУ • з«но вы |
|||
делить |
следующие основные функциональные елдаодаы. |
(рвсо |
1.2)* |
|||
- |
измерительное устройетво8 определяющее |
рассогласование |
||||
а преобразующее его в электрический сигнал*
-усилительное устройство, служащее для усиления сигнала
оовеличине и мощности;,
-исполнительное устройство р непосредственно осущаствяявщев управление объектом;
-корректирующие устройства, преобразующие сигнал с целью улучшения процесса управления.
Питание 8нергией едвыектов системы осуществляется от о т дельного источника,,
В данной главе приведено несколько задач и вопросов» от»
веты на которые помогут |
спушателям |
более глубоко |
разобраться |
||
а принципах |
построения |
современные |
яамкнутых АС и особенностях |
||
процессов управления. |
|
|
|
||
З а д а ч а |
1Л |
|
|
|
|
На рис. |
1.3, |
1.4, |
1.5 И80бра*ь;(н упрощенные |
принципиаль |
|
ные схеаы следящих |
автоматических |
систем: |
|
||
- системы регулирования скорости вращения вала двигателя см*
4
ПА'ъ /черитель мое ycmpoacmSa
X |
Пособраъ. |
элемент |
|
ъоддкхм-А |
измерит |
|
устоSa |
Чубстбит.
злемен/г?
ёихадмой
белигмб/
' V Усилительно-преобразуюи^ёе^, |
|||||
|
j |
устройс/пёс |
|
, |
|
1 |
! |
Элементы |
'.'Солит, |
||
|
|
усиления, |
|||
1 |
|
|
|
||
:1 кпреоооа.5.Н 2 Н ycrnp- |
во |
||||
| |
|||||
1 |
; |
и карре£4. |
|
|
|
|
|
|
обратной |
||
|
L |
|
связи |
-А |
|
|
|
|
|||
Рис. 12.
/
Упраб/7. |^ объект
в»
(ряс. |
1.3); |
|
- электромеханической следящей системы с измерительным |
||
устройством на потенциометрах (рис. |
1.4)'ч |
|
- |
электромеханической следящей |
системы с измерительным |
устройством на сельсинах и дополнительным электронным интегра тором (рис. 1.5).
Требуется ответить на следующие вопросы:
1)Выделить функциональные элементы перечисленных АО и объяснить решаемые ими задачи во время работы системы.
2)Объяснить принципиальные отличия этих систем с точки врения отработки типовых задающих воздействий
3)Как ивмвнится работа следящей системы (рис. 1.5),
если проивойдет разрыв, цепи электронного интегратора?
4)Как будут 'функционировать рассматриваемые системы, если разорвать главную отрицательную обратную связь? Будет ли по ведение одинаковым для всех трех систем?
5)Для каких целей могут применяться в рациоприборных
комплексах |
приведенные на рис. 1.3 - 1.5 |
АС? |
З а д а ч а |
1.2 |
|
Испольвуя моментный датчик на валу нагрузки, преобразо |
||
вать схему |
системы регулирования скорости |
двигателя (рис.1.3) |
так, чтобы получить систему с комбинированным регулированием
по возмущению |
А $ц |
. ( Л Jpfn |
-• изменение момента сопро |
|
тивления на валу нагрузки). |
|
|
||
З а д а ч а |
1.3 |
|
|
|
Используя тахогенерахор, преобразовать |
принципиальные |
|||
схемы следящих |
систем |
(рис. 1.4, |
1.5) так, |
чтобы получить |
б
+ 0- |
п |
T
L n
•4
Рис. 1А.
Рис. / \ Г
системы с комбинированным регулированием по задающему воздей
ствию. |
|
З а д а ч а |
1.4 |
Объяснить влияние цепей компенсации на-динамическую точ ность и устойчивость рассматриваемых в задачах 1.2 и 1.3 сис
тем. |
|
|
З а д а ч а |
1.5 |
|
В табл. |
1.1 приведены функциональные элементы распростра |
|
ненных на практике следящих систем. |
||
Требуется составить принципиальные схемы, объяснить наз |
||
начение, |
принципы действия и особенности этих систем. |
|
З а д а ч а |
1.6 |
|
На рис. 1.6 изображена статическая система стабилизации |
||
самолета |
по крену. Изменить схему так, чтобы по отношению к |
|
моменту |
jUg |
система стала астатической первого порядка. |
З а д а ч а |
1.7 |
|
На рис. |
1.7 изображена схема полуавтоматического привода |
|
наведения антенны радиолокатора, состоящей из управляющего к силового приводов.
Требуется изобразить структурную схему системы и объяс
нить:
-как осуществляется вамыкание системы?
-какие функции выполняет человек-оператор в этой сис теме и каковы его динамические свойства?
Доказать, что тахогенератор ТГ^ и потенциометр П зада ющего устройства управляющего привода системы обеспечивают, соответственно,управление по углу и по скорости.
10
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица I . I |
|
|
I вари |
Измерительные |
Усилительные' |
|
исполнительные |
Объекты |
Корректирующие |
||||||
анта |
элементы |
|
|
элементы |
|
элементы |
управления |
элементы |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СД |
сто |
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
«- |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
^-—Орудие |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* 5l Wee |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
«4 |
|
|
|
|
|
4 х |
|
|
|
|
|
|
'fax |
|
0— |
||
|
ъ^еленгац |
й- |
МШИ. —4 |
|
|
|
Тахогенератор |
|||||
|
|
|
|
цель #с |
||||||||
|
|
|
шУпт |
Усат У$ |
|
|
||||||
|
Вре/и. Щ. |
|
|
|
|
|
|
|
Pi |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
а) |
|
||||
|
де/схр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Л . I Гц |
I Л |
|
|
|
li\;,'£/.-Т/> |
с()<&ан/г)асгпрон |
1 |
|
|||
|
|
|
|
5)'Чзза§ращател&. |
Чет |
|||||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Чостоп\ |
и& ft. |
|
|
^ 1 |
перепетогогама |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
||||
|
дис*?р |
|
упт МУ |
|
слом/л-а/ощ.редук |
рои |
|
|
|
|||
|
|
|
торам с/меха |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
низмом лересг?- |
|
|
|
|
|
Зое раихи