Файл: Теория автоматического регулирования и управления учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.10.2024
Просмотров: 60
Скачиваний: 0
- 189 -
+ 100 -1 0 0
РисГН-Ъ _
- 1уо -
РО
В» Режим задания начальных условий
Тумблеры в следующих положениях: тумблер "Установка ну ля-работа" - в положении "Работа"; тумблер "Подготовка-рабо та" - в положевии"Работа". При этом реле Р, P j, Р , Р оказываются обесточенными. Следовательно, замкнуты контакты,
подающие |
+ IOO в на схему |
задания начальных условий. Итак, |
||
в этом |
режиме производится |
установка (задание) начальных ус |
||
ловий |
на |
интегрирующих усилителях. Для этой цели |
клеимы для |
|
, вв°Да |
начальных условий выведены в правый нижний |
угол комму- |
||
- 191 -
тационного поля. Установка начальных условий производится с. помошою потенциометров, расположенных на передней панели справа, Потенциометры обозначены римскими цифрами.
Г. Режим п.уска
Тумблеры в следующих положениях: тумблер "Установка ну- ля-рэбота" - в положении "Работа"; тумблер "Подготовка - ра бота" - в положении "Работа".
Затем необходимо нажать |
на кнопку "Пуск-КП". Реле |
Р„ |
при этом срабатывает и своим |
контактом включает Ри . |
При |
этом замыкаются контакты реле Ри и подключают входные цепи к
соткам |
интегрирующих усилителей. Контакты реле |
Рл |
разрыва |
||||
ют цепь задания начальных условий и подключают |
емкость |
в |
|||||
цепь обратной связи |
усилителя. |
|
|
|
|
||
|
|
Д. |
Фиксация |
решения |
|
|
|
При необходимости фиксировать решение в какой-либо |
мо |
||||||
мент времени нажимается кнопка "Останоз". |
|
|
|
||||
Р |
находится |
под током, |
Ри - обесточено и, следователь |
||||
но, отсоединяются |
входные цепи |
усилителя и интегрирующие |
|
||||
усилители запоминают значения, которые были на их выходе. При нажатии кнопки "Пуск" можно наблюдать дальнейший ход процесса
Е. Программный режим
В этом режиме работы обеспечивается логическая операция сравнения двух величин с учетом их знаков.
Схема программного режима (см.рие.П1-6) строится на базе усилителя I? и реле РО, контакты которого выведены на комму - таиионное поле..При равенстве сравниваемых величин реле РО срабатывзет и перебрасывает свои контакты. Усилитель 17 пе - реводится в программный режим тумблером "Эталон, напр.-прогр. режим".
4. Блок набора типичных нелинейностей
В данной машине этот блок состоит из четырех двойных ди одов и 8 потенциометров, соединенных по два. Этот блок позво ляет набирать ряд типовых нелинейностей (таблицаП1-1).
- 192 -
TciSjujijct П1-1
Та$Аи^а Г!1-1
IS'4 -
5. Нелинейный блок
Нелинейный блок позволяет воспроизвести нелинейную функ-у- цию одной переменной
y -j(x ).
При этом нелинейная функция аппроксимируется прямолинейными отрезками. Для работы нелинейного блока используется один из суммирующих усилителей машины.
|
- 195 - |
|
|
|
Схема нелинейного блока построена таким образом, |
что |
|
||
входная величина до,.хна подаваться |
двух знаков + X и - |
X. |
На |
|
коммутационном поле имеется четыре входных клеммы каждого |
и.£ |
|||
блоков. Для |
получения нелинейной зависимости + X подается |
на |
||
первую, а - |
X на третью входные клеммы блока. |
|
|
|
Практически,для воспроизведения |
нелинейной функции |
нели |
||
нейный блок включает в цепь обратной связи усилитель вместо сопротивления обратной связи.
Принципиальная электрическая схема получения нелинейной функции имеет вид, приведенный на рис.Щ-7. Нелинейная функция
уполучается на выходе суммирующего усилителя.
1,0
б. Электронно-лучевой индикатор типа И-2
Вертикальный и горизонтальный входа этого усилителя вы - ведены на коммутационное поле. Вертикальный вход данного уси лителя коммутируется поляризованным реле. Напряжение на обмот ку этого роле поступает в момент пуска с машины по специаль - ному кабелю, соединяющему машину с индикатором.
|
|
|
|
- |
196 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7. Методика набора и решения задачи |
|
|
|
|
|||||
|
Дифференциальные уравнения, подлежащие решению с помощью |
|
||||||||||
моделирующей установки, могут быть заданы либо в виде одного |
|
|
||||||||||
уравнения высокого порядка, либо в виде системы дифференциаль |
|
|||||||||||
ных уравнений |
любого |
порядка. |
Набор |
задачи осуществляется |
|
|
||||||
методом понижения порядка производной, |
то |
есть уравнение.раз - |
|
|||||||||
решается относительно старшей производной, и, если допустить, |
|
|
||||||||||
что |
значение старшей |
производной нам иззестно, то |
для |
получе |
- |
|
||||||
ния искомой функции необходимо выполнить |
последовательно столь |
|||||||||||
ко |
операций интегрирования, |
каков порядок |
старшей |
производной, |
|
|||||||
а затем |
суммировать |
все компоненты, составляющие |
старшую про - |
|
||||||||
изводную. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В качестве примера составления структурной схемы рассмот - |
|
||||||||||
рим |
дифференциальное |
уравнение |
генератора |
гармонических коле |
- |
|
||||||
баний |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^ 0 - + uy(t)=Q |
|
|
|
|
СП—I ) |
|
|
||
|
Решение этого уравнения при начальных условиях у(о)=0 |
|
|
|||||||||
И -^Т^ФО |
имеет вид ч$)*Аша£ , |
откуда |
иГ |
Acocostct |
• |
|||||||
|
С., |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
||
|
Для решения уравнения на машине |
выражение (I1-I) |
переписы |
|
||||||||
вается в |
виде |
. |
.. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^- - « V S I
исоставляется структурная схема машины (рис.П1-8).
1**ф |
1мкд> |
4м |
После того как составлена структурная схема машины, необходимо рассчитать коэффициенты передачи отдельных решающих элементов, „ j Исходя из физических соображений, определяют максимальные зна -
|
|
- |
197 |
- |
|
чечия всех величин, входящих в |
исходное уравнение. |
Следова -< |
|||
тельно, |
максимальное |
значение |
|
|
|
|
Уmax = Л } |
a |
"jf- |
=»j4cJ . |
О |
|
г |
|
а *тах |
||
В |
данной машине |
принята система опорных напряжений ±100в, |
|||
то есть максимальному значению какой-либо физической величи ны будет в машине соответствовать 100 в. Отсюда масштаб К величины будет равен 100, деленному на максимальное значение физической величины. Так, для данного примера
Затем задаются масштабом Му времени, исходя из того, Какова длительность переходного процесса в реальной системе. Если, например, мы хотим замедлить переходной процесс в два раза,
то должны выбрать масштаб времени Му. |
= 2. |
Выберем для наше |
||||||
го примера Щ = |
I . |
Коэффициенты |
передачи суммирующего |
|||||
усилителя |
рассчитываются |
по следующей формуле |
||||||
|
|
|
|
К = J ii s L g L , |
0 i_ 2 ) |
|||
|
|
|
|
|
М вх |
|
|
|
гДе |
li |
„ |
|
- масштаб выходной величины суммирующего |
||||
|
|
ВЫЛ |
усилителя; |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Мцх |
|
- масштаб входной величины суммирующего |
|||||
|
|
|
|
усилителя; |
|
|
|
|
|
оС |
|
- коэффициент, |
стоящий |
в уравнении перед |
|||
|
|
|
|
соответствующей |
переменной. |
|||
Коэффициент передачи |
интегрирующего |
усилителя рассчиты |
||||||
вается с |
учетом масштаба |
времени по формуле; |
||||||
|
|
|
|
« ■ |
|
|
(П - 5 ) |
|
Исходя из сказанного, общий коэффициент передачи соглас но схеме (pnc.iU-8) определяется произведением коэффициентов отдельных усилителей, т.е.
d - oi |
S |
с£ Ы. - й) |
(П-'О |
|
i * |
|
- 198 -
Начальные условия переводятся через соответствующие масш табы в напряжении и вводятся затем в усилитель, например,
Ц ~ П , ‘ у ( о ) .
Решение задач на моделирующей установке требует большого внимания. Все расчеты, а также набор задачи перед пуском пока зывать преподавателю.