АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД В ПРОКАТНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ СХЕМ

На рис. 5 приведена структурная схема системы регулирования с обратными связями [3]. Здесь и в Дальнейшем входные и выходные величины понимаются как изображения, и для упрощения в написании их знак оператора опускается.

В. рассматриваемой схеме приняты следующие обозначения

Wі (р) — передаточная функция звена в цепи управляющего сигнала;

(р) и W3 (р) — передаточное функции усилительно регулирующих звеньев,

(р) — передаточная функция звеньев объекта регулирования; ч ^5 (Р) — передаточная функция звена в цепи косвенно регулируе­

мой величины;

15 v, (p) й ^7 (p) — передаточные функции звеньев в цепях обратной связи;

(р) — передаточная функция звеньев в цепи возмущающего сигнала;

х0 — желаемое значение регулируемой величины;

> I -> Xi — управляющий сигнал,

^ 1 *2 и х3 — выходные величины регулирующих элементов;

х4 — регулируемая величина; х5 — косвенно регулируемая величина;

^ ' хв и х7 — выходные величины элементов обратной связи;

-J _ [*8 — возмущающий сигнал; ц

Хв — возмущающее воздействие.

!ИС ^Структурная схема системы регулирования с обратными срязями

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ СХЕМ

3*0 .. X/ «2

!-*. Щ(Р) - Ц2>.

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ СХЕМ

Как отмечалось, в общем случае система автоматического управления пред­ставляет сложную многоконтурную систему и имеет более одного входного сиг-

|ала.’' Для упрощения исследования таких систем обычно приводят сложную груктурную схему к эквивалентной более простой или одноконтурной схеме. р*|^ч В линеаризованных системах часто рассматривают действие каждого от - ріельноуо входного сигнала и затем, применяя принцип наложения, находят ре­зультирующий эффект от действия различных сигналов. При этом необходимо щомнить, что передаточная функция для каждого входного сигнала зависит от

Ё

аместа действия входных сигналов.

рри упррщении структурных схем участки, состоящие из нескольких звеньев, іе'ня;от эквивалентным звеном, передаточная функция которого определяется основании следующих теорем из теории автоматического регулирования "1. "Передаточная функция звеньев направленного действия, включенных медовательно (рис. 6, а), равна произведению передаточных функций отдель - ^ых звеньев;

(Р)

(Я)

V

2. Передаточная Срис. 7, а) равна;-.

Wi(p) + W2(p) + W9(p). • (131)

функция звеньев с обратной отрицательной связью

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ СХЕМ

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ СХЕМ

а

6

Рис 6 Преобразование структурных схем при последовательном (а) н

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ СХЕМ

а

параллельном (б) соединении звеньев

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ СХЕМ

б

Рис 7 Преобразование структурных схем при отрицательной (а) и положитесь ной (б) обратной связи

4. Передаточная функция звеньев с обратной положительной связью (рис. 7, б) равна

Wi (р) W'» (Р)

*вых (Р)_________________________________________

*вх(р) ” l-W1(p)W2(p)W0.c(p)'

W, (р) =

(1.33)

5. В случае, если линеаризованная система имеет перекрестные связи между звеньями, преобразование системы в одноконтурную производится перенесением

л3

хг

w,(p) s - іф

ШР)

W3(P)

Хо. а

Xict

Woci(P)

с t (Р) -

■Zfo £Sx~xo. ct

X2

X)

Xt X/ ~JCo. CZ —►

W, tp)

W2(pl

Uj(P)

Xo. cz

Xj

Xact

Wjlp)

wac2{p)

Wo a(P)

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ СХЕМ

Рис. 8. Преобразование структурной схемы при перекрестных связях между звеньями

точки подключения одной из перекрещивающихся обратных связей на одно из предыдущих или последующих звеньев. При этом в контур обратной связи вклю­чают дополнительные звенья с передаточной функцией, обеспечивающей сохра­нение уравнений поведения системы. Другими 'словами, при преобразовании структурной схемы линеаризованной системы новая эквивалентная структурная схема должна обеспечивать общий результат поведения системы такой же, как и для первоначальной физической системы (система должна описываться одними и теми же уравнениями).

Например, многоконтурная система с двумя перекрещивающимися обрат­ными связями W0.n (р) и Wo. cz (р) (рис.8, а)-может быть преобразована по двум вариантам [4, ^,5].

Первый вариант. Заменим звено с передаточной функцией W3 (р) Двумй одинаковыми звеньями, имеющими одну и ту же входную величину, т. е пере­несем точку подключения обратной связи звена W0. С2(р) с последовательно включенным звеном (р) с выхода третьего звена на выход второго звена (рис. 8, б).

Дальнейшее упрощение схемы проводят на основании приведенных выше теорем автоматического регулирования.

Заменив часть схемы с звеньями Wx (р), (р), W3 (р) и WQ С2 (р) одним

эквивалентным звеном с передаточной функцией

хг

•ч

Щ(Р)

W/(P)

хо с!

Wj(p)

**> ~Хл С2

W2(p)

Хр с2

Wo сгІР)

Мд СІІР)

Х2

'E&CXacl

Мпзш(Р)

Хз

э *■

Xq С!

Wp a (Р)

Wj(p)

Ха с!

Wizo. c2o. ciW

1 6 в

Л

Рис. 9. Второй вариант преобразования структурной схемы

_________________ Щ (р) (р)

( 123 °' ЫР) ~ (Хвх-Хо. сі) (Р) ~ Ч - (р) (Р) W0 с 2 (р) ’ U

получим схему, представленную на рис. 8, в.

Заменяя' эту схему одним эквивалентным звеном, получим передаточную, / функцию этого звейа:

W <п — *3 — W 1п ________ ^123 о Clip)____________________ ^

э(Р} ^вх(р)- з(Р) l + W'l«o. c(P)^o. ci (Р) “ , J ________________________ (Р) ^2 (Р) ^3 (Р) ‘ ^ (j 35)

1 + ^2 (Р) W, (Р) »0. С 2 (Р) + W'l (Р) ^2 (Р) Wo. с 1 (Р)

Второй [вариант. Перенесем точку [подключения звена обратной связи W0. ci(p) с выхода второго звена на выход третьего звена. Схема имеет вид, пред­ставленный на рис. 9,а. Для этой схемы

U7 ,-л *з (Р)_______________ Щ (Р) ^2 (Р) Г, (р)

123 °- с 2 (Р) ~ (*вх - Хо. с х) (Р) _ 1 + 1^2 (Р) ^3 (Р) с 2 (Р) • ( }

’ Если за выходную величину принять сигнал обратной связи х0. с1, то легко получить замкнутую систему регулирования с единичной отрицательной обрат­ной связью (рис. 9, б), для которой

W M *o. ci (p)__________ tt7! (p)ff, (p) W0.cl(p)

H0.C20.CI ip) {Xbx^Xo ci) {p) l + V2(p)W3(p)W0 ci(p) ■ (L37)

Если зд выходную величину принять сигнал xz, то легко получить замкнутую систему регулирования (рис. 9, в), для которой

Wt (о) _______________ *3 (р)_____________ wi (р) (р) (р) /т оо

о. с а Р) (^x_^cl)(p) l + W2(p)Wi(p)W0:<:2(p) ' ( }

г(

' ^°- с 1 (р) Х0. с I (р) ,т QQ.

^з(Р) ~,,-*з(р) • (1>39)

У

Заменяя .эту схему одним эквивалентным звеном, получим передаточную. функцию этого звенз ' v

rn ___ *3 (р)_____________ ^123 О. С 2 (р)______

Д., *вх (р) X J | П7 / » С 1 (р)

‘ + 123 °- с 2 (Р) " 'Ц73 (/,)

(р) ^2 (р) Ws (р)____________________

s;;; J.+ Vt {р w3 (p) Wo. с 2 (p) + (P) (p) ^o. dip) • ( )

Рассмотренные две структурно преобразованные схемы имеют одну и ту же

^Эквивалентную передаточную функцию, т. е. любая из схем замещения обеспечит _ о. бщнй - результат поведения системы.

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД В ПРОКАТНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Автоматизированные Системы Управления: Технологии, Применение и Решения

Автоматизированные системы управления (ASU) являются важным инструментом для управления процессами в бизнесе. Они помогают организациям улучшать эффективность, повышать производительность, уменьшать расходы и снижать риски. Автоматизированные системы управления включают в себя …

ЧАСТОТНЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА

■Ч- В случае подачи на вход разомкнутой одноконтурной системы гармониче­ского колебания синусоидального типа с угловой частотой ш (для удобства сину­соидальную функцию, изображаемую на комплексной плоскости вектором, за­меняют показательной функцией с …

ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМОВ

В замкнутых системах автоматического управления под дей­ствием различных возмущений возникает переходный процесс, характеризующий переход системы из одного установившегося состояния к другому. Характер переходного процесса зависит от свойств и характеристик системы, …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов оборудования:

Внимание! На этом сайте большинство материалов - техническая литература в помощь предпринимателю. Так же большинство производственного оборудования сегодня не актуально. Уточнить можно по почте: Эл. почта: msd@msd.com.ua

+38 050 512 1194 Александр
- телефон для консультаций и заказов спец.оборудования, дробилок, уловителей, дражираторов, гереторных насосов и инженерных решений.