Системы управления исполнительными механизмами
Учебное пособие
Составитель д.т.н., проф. каф. МСА Казанцев В.П.
Пермь - 2010
УДК 62-52
К 62
Системы управления исполнительными механизмами: Учебное пособие / В.П. Казанцев – Пермь, РИО ПГТУ – 2010 г.
В учебном пособии представлены основные понятия, классификационные признаки и характеристики исполнительных механизмов (ИМ) и систем управления исполнительными механизмами (СУИМ) применительно к широкому классу типовых производственных объектов. Рассмотрены обобщенные функциональные структуры СУИМ, формы и методы математического описания, задачи и методы исследования систем управления электромеханическими, электропневматическими и электрогидравлическими приводами исполнительных механизмов, обеспечивающих требуемое качество регулирования тех или иных технологических координат. Рассмотрены вопросы синтеза и анализа систем стабилизации, программного и следящего управления.
Требуемые показатели качества технологических процессов во многом определяются качеством управления такими координатами СУИМ, как угловые и линейные скорости и положения рабочих органов, в том числе – регулирующих органов запорно-регулирующей арматуры теплоэнергетических и иных объектов. Именно поэтому в учебном пособии наибольшее внимание уделено синтезу систем управления координатами скорости и положения рабочих органов.
Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров и специалистов 657900 и 220300 – «Автоматизированные технологии и производства», 140600 – «Электротехника, электромеханика и электротехнологии» и специальностям 210200 – «Автоматизация технологических процессов и производств», 220305 – «Автоматизированное управление жизненным циклом продукции», 140211 – «Электроснабжение», 140604 – «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов».
- Системы управления исполнительными механизмами
- Оглавление
- Принятые сокращения
- Введение
- Классификация и общее устройство исполнительных механизмов
- 1.1. Исполнительные механизмы. Основные понятия.
- Классификация исполнительных механизмов
- Электрические исполнительные механизмы
- 1.3.1. Исполнительные механизмы электрические однооборотные
- Структура условного обозначения и основные параметры им мэо:
- 1.3.2. Исполнительные механизмы электрические многооборотные
- 1.3.3. Исполнительные механизмы электрические прямоходные
- Пневматические исполнительные механизмы
- Гидравлические исполнительные механизмы
- Электрогидравлических клапанов
- 1.6. Электромагнитный исполнительный механизм
- 2.2. Обобщенные функциональные схемы, координаты и параметры суим. Функциональные элементы суим.
- . Основные задачи исследования и стадии проектирования суим
- 2.3.1. Основные задачи исследования суим
- 2.3.2. Стадии проектирования суим
- 3. Математическое описание и характеристики суим
- 3.1. Формы математического описания линейных суим
- 3.2. Линеаризация нелинейных элементов суим
- 3.3. Статические и динамические характеристики суим
- 3.3.1. Статика суим. Коэффициенты ошибок суим по положению, скорости и ускорению
- 3.3.2. Динамика суим. Свободные и вынужденные переходные процессы
- 4. Общие Принципы работы и математические модели элементов суим
- 4.1. Исполнительные механизмы
- 4.2. Приводы
- 4.2.1. Коллекторные двигатели постоянного тока
- 4.2.2. Бесколлекторные двигатели постоянного тока
- 4.2.3. Асинхронные двигатели
- 4.2.4. Синхронные двигатели
- 4.2.5. Шаговые двигатели
- 4.3. Силовые преобразователи энергии
- 4.3.1. Электромашинные преобразователи
- 4.3.2. Тиристорные преобразователи
- 4.3.3. Транзисторные и симисторные преобразователи
- 4.4. Датчики координат суим
- 4.5. Регуляторы, корректирующие звенья
- 1. Пропорциональный регулятор (п-регулятор).
- 2. Интегральный регулятор (и-регулятор).
- 3. Дифференциальный регулятор (д-регулятор).
- 4. Пропорционально-интегральный регулятор (пи-регулятор).
- 6. Пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор (пид-регулятор).
- 5. Общие принципы построения суим
- 5.1. Релейно-контакторные суим
- 5.1.1. Рксу асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором
- 5.1.2. Рксу асинхронным двигателем с фазным ротором
- 5.2. Бесконтактные суим постоянной скорости
- 5.3. Системы стабилизации выходной координаты объекта управления. Типовые методы улучшения качества регулирования
- В статике, т.Е. В установившихся (квазиустановившихся) режимах функционирования систем стабилизации можно сформулировать два основных тесно взаимосвязанных требования:
- 5.4. Системы программного управления, способы ограничения координат суим
- 5.5. Системы следящего управления, понятие добротности
- 6. Синтез суим
- 6.1. Подчиненное регулирование координат
- 6.2. Оптимальные настройки контуров регулирования
- 6.2.1. Технический оптимум
- 6.2.2. Симметричный оптимум
- 6.2.3. Апериодический оптимум
- 6.3. Типовая методика структурно-параметрического синтеза
- 7. Системы регулирования скорости эим
- 7.1. Система регулирования скорости “Тиристорный преобразователь - двигатель постоянного тока”
- 1. Синтез контура регулирования тока якоря.
- 2. Синтез контура регулирования скорости.
- 7.6. Переходный процесс в сар скорости при скачке задания
- Р ис. 7.7. Переходные процессы в сар скорости при ударном приложении нагрузки на валу электропривода
- 7.2. Система регулирования скорости “Генератор - двигатель постоянного тока”
- 7.4. Системы управление эим переменного тока
- 8. Системы регулирования положения эим
- 8.1. Режимы перемещения рабочих органов
- 8.2. Сар положения с линейным регулятором
- 8.3. Сар положения с нелинейным регулятором
- Подставляя в это соотношение выражение (8.2) для Kрп в режиме средних перемещений получим
- 8.4. Инвариантные и квазиинвариантные следящие суим
- 9. Дискретно-непрерывные суим
- 9.1. Дискретизация сигналов и z-преобразование
- 9.2. Дискретные передаточные функции и разностные уравнения при описании суим
- 9.3. Синтез цифровых систем управления
- 9.3.1. Методы дискретизации аналоговых регуляторов и билинейного преобразования
- 9.3.2. Метод переменного коэффициента усиления
- 9.3.3. Метод аналитического конструирования цифровых регуляторов состояния
- Синтез свободного движения сау
- Синтез вынужденного движения сау
- 10. Интеллектуальные суим
- 10.1. Функциональная структура интеллектуальной суим
- 10.2. Технические средства интеллектуализации суим
- 10.3. Суим на основе средств управления фирмы овен
- Заключение
- Список литературы