11. Критерии устойчивости. Качество сар.

Для оценки устойчивости САР применяют критерии устойчивости, которые позволяют простыми методами определить устойчивость системы и границы устойчивой работы системы.

Существует 2 условия устойчивости системы:

1) Необходимое;

2) Достаточное.

Необходимое условие заключается в том, что все коэффициенты характеристического уравнения должны быть положительными.

Качество САР определяется по переходной функции, которая показывает, как изменяется выходная величина в процессе регулирования.

К основным показателям качества САР относятся: время регулирования, перерегулирования, колебательность, статическая точность.

1) Статическая точность ( ) характеризуется величиной ошибки после регулирования. Она зависит от коэффициента усиления регулятора. Чем выше коэффициент, тем выше точность.

2) Время регулирования ( ) показывает сколько времени проходит от момента приложения воздействия до того момента, когда ошибка регулирования будет в пределах +-5%.

3) Перерегулирование показывает отклонение регулируемой величины от номинального значения. ( ).

4) Степень колебательности ( ) показывает количество переходов регулируемой величины через номинальное значение. ( )

12. Классификация элементов сар по функциональному признаку и физическому принципу действия.

По функциональному:

1) Первичные преобразователи. Это элементы, измеряющие значение регулируемой величины и преобразующие ее в эквивалентное значение сигнала другой физической природы (датчик температуры).

2) Функциональные преобразователи. Это устройства для преобразования сигналов на входе в изменение сигнала на выходе по определенному закону (двигатель).

3) Нормирующие. Устройства, преобразующие сигнал одной физической природы в сигнал другой физической природы (аналого-цифровые, цифро-аналоговые преобразователи).

4) Усилители. Устройства для усиления сигнала по току и напряжению.

5) Коммутирующие элементы.

6) Задающие элементы. Для сравнения двух и более сигналов (измерительный мост).

7) Регулирующие органы. Элементы, непосредственно воздействующие на объект регулирования с целью поддержания заданного значения регулируемой величины (нагревающий элемент).

8) Исполнительные механизмы. Устройства, воздействующие на регулирующий орган (двигатель).

По физическому:

1) Электрические, магнитные, радиоволновые элементы (используются колебания с ).

2) Оптические (используются колебания с ).

3) Механические (используется перемещение твердых тел).

4) Акустические (используются механические волновые процессы в веществе).

5) Гидравлические (используются механические свойства жидкостей).

6) Пневматические (используются механические свойства газов).

7) Комбинированные (например, электро-пневматические).

13. Датчики систем управления сварочными процессами. Контактные элементы. Преобразователи активного сопротивления.

Основными требованиями являются:

1. Небольшие габариты и возможность встраивания систем автоматического регулирования.

2. Низкая стоимость.

3. Возможность серийного производства.

4. Простота конструкции.

5. Механическая прочность.

Контактные элементы служат для замыкания цепей в автоматизированных схемах.

Хвх(t) Достоинства:

Xo(t) 1. Простота конструкции.

2. Низкая стоимость.

3.Высокая надежность.

Недостатки:

1.Низкая точность поддержания значения регулируемой величины

t₁ t

Преобразователи активного сопротивления используются для преобразования механических величин, линейных и угловых перемещений в эквивалентное измеряемое сопротивление электрической цепи.

Хвых

φ

t

Применяются две схемы включения датчиков:

1. Реостатная схема (выходная величина – изменение I).

2. Потенциометрическая схема (выходной сигнал – изменение U).

Преимущества:

1. Простота конструкции.

2. Малые габариты и вес.

3. Линейность статических характеристик.

4. Возможность работы на переменном и постоянном токе.

Недостатки:

1. Наличие скользящего контакта.

2. Небольшой коэффициент преобразования (R=K*L; K=f(φ)).

3. Наличие шумов в выходном сигнале.