= 0,0344, если входной сигнал измеряется в относительных величй-
(% х-сек
н а х |
{~^Г |
Передаточная функция в ПИД-режиме
Согласно функциональной схеме, приведенной на рис. 6-18, переда* точная функция регулятора в ПИД-режиме может быть записана в виде
wv |
(р) |
= |
/?,,.с |
kyl |
[kn |
+ |
Г д . у 1 |
(р)] |
Г в - к |
( р ) |
|
, |
|
|
|
. . . с у и т р - г |
Д-УНПі |
1 + U 7 B . K ( p ) |
№ 0 . с (р) |
||||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^ о . с (Р) = |
Wo.cn (Р) ^ д . У 2 ( Р ) - |
|
|
|
|||||
Подставив |
в |
эту |
формулу |
выражения |
для Wa.yl(p) |
и |
№ 0 . с п ( Р ) |
|||||
из табл. 6-3, а также |
WB-K из |
формулы (6-12), получим |
после неко |
|||||||||
торых преобразований |
передаточную |
функцию регулятора |
в виде |
|||||||||
|
|
|
|
|
s |
и |
2 р + і |
) [ і |
+ И і + 7 , |
|
|
|
|
|
^ + і |
м т г т г |
; ) р ] |
|
|||||||
|
|
|
|
|
. S |
|
|
|
|
|
|
|
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
« 7 6 а л ( р ) |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
(6-13) |
где
ьT H 2 + ( r ; ( i + f e y c ) + ^ ]
*и!
Ts
1 , ІГц!
J ИІ
Ги 1 = 17,5T3 ;
Г н , = 18,5Г3 ; Т'з = Сз Rs\
T ' — R С :
263
|
|
|
|
|
^ |
= |
1,05 |
+ 0,525^ ; |
|
|
|
|
|
|
й у с = |
17,5. |
|
В регуляторе устанавливаются номиналы конденсатора С2 (см. |
||||||||
рис. 6-17) |
С 2 |
= 1 1 |
мкф |
или С 2 |
= 1 |
мкф: |
||
при |
С 2 |
= |
11 |
мкф |
Л] = |
6,8; |
|
|
при С 2 |
= |
1 мкф |
Лi = |
l,6. |
|
|||
После подстановки численных значений и некоторых преобразо |
||||||||
ваний получим: |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
/ г в = 1 , 0 6 + 18,5 — . |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
ТІЛ |
Передаточная функция балластного звена в ПИД-режиме имеет |
||||||||
второй порядок, |
причем полюсы |
передаточной функции балластного |
||||||
звена действительные. Поэтому модуль амплитудно-частотной харак теристики балластного звена всегда меньше единицы.
Отношение времени дифференцирования к времени интегриро вания можно_ определить, пользуясь выражениями для значений Тд
и 7 V
Поскольку 7"д и Г„ зависят от одних и тех же настроечных при способлений, отношение этих постоянных можно изменять в опреде ленных пределах.
Подставив в это выражение численные значения, после неслож ных преобразований найдем, что максимальное значение этого отно шения
^макс = 0,25.
Передаточная функция в ПИ-режиме |
|
|
|
|
|||||
Регулятор |
РУ4-26 вводится в |
ПИ-режим отсоединением звена |
ДУ1. |
||||||
В соответствии |
со структурной |
схемой |
регулятора |
(см. рис. |
6-18) |
||||
передаточную функцию можно записать в виде |
, |
|
|
||||||
Подставив |
Значения |
№ в . к |
и |
W0.c в |
полученное |
выражение, |
бу |
||
дем иметь: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wp |
(р) |
= £ и .с kyl |
krp |
— |
-1 |
17,5 |
R8C3k0.c.np |
|
|
|
|
|
|
|
|
s P |
|
|
|
|
|
|
|
+ |
Tsp |
\8,5RaC3p |
|
+ \ |
|
264
Время интегрирования и время дифференцирования регулятора изменяются плавно при помощи ручек Время изодрома и Время пред варения, расположенных на передней панели (резисторы R6 и R8). Предусмотрена возможность ступенчатого изменения этих парамет ров сменой конденсаторов.
Рис. 6-20. |
Габаритные размеры |
регулирующего |
бло |
|
ка |
РУ4-26. |
|
|
|
На |
передней |
панели регулятора имеются ручки для |
переключе |
|
ния рода и режимов работы регулятора. Переключателем можно по
ставить |
регулятор в |
П-, ПИ-, ПД-, ПИД - или |
И-режимы. |
||
6-4. Д О П О Л Н И Т Е Л Ь Н Ы Е Б Л О К И С И С Т Е М Ы |
|
||||
Виды |
и |
функции |
дополнительных |
блоков |
системы приведены |
в табл. |
6-2. |
|
|
|
|
Ниже |
рассматриваются отдельные |
блоки |
системы. |
||
а) АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРОГРАММНЫЕ УСТРОЙСТВА
Программные регулирующие устройства РУ5-01 и РУ5-02 предназ начены для изменения в соответствии с заданной функцией времени
266
(программой)_ регулируемых величин. Программные |
устройства |
|
РУ5-01 и РУ5-02 работают совместно с измерительными |
приборами |
|
с встроенным |
реостатным преобразователем. |
|
На выходе программного устройства РУ5-02 сигнал переменного |
||
напряжения |
пропорционален отклонению регулируемого |
параметра |
от задания, которое автоматически изменяется по заданному во вре мени закону. В программное регулирующее устройство РУ5-01 встро ен дополнительный усилитель с парой реле. При отклонении парамет ра от заданного значения, которое изменяется во времени в соответ-
Рис. |
6-21. Внешний вид |
программных устройств РУ5-01 |
и РУ5-02. |
|
|
ствии с |
програмой, срабатывает |
одно из реле, в зависимости от зна |
ка отклонения. |
|
|
Программное регулирующее устройство РУ5-01 состоит из сле дящей системы, мостовой схемы и позиционного регулирующего уст ройства. Чувствительным элементом, следящим за заданной програм мой, является фотоголовка, состоящая из полупроводникового фото сопротивления и лампочки подсвета (см. рис. 6-21). Программа за дается в виде кривой, нанесенной на диаграммную ленту тушью, чер ной краской или карандашом. Фотоголовка непрерывно следит за
гранью этой |
кривой. Принципиальная схема устройства приведена |
на рис. 6-22. |
Как видно на рис. 6-22, фоторезистор /?ф.Р включен в од |
но из плеч моста переменного тока. В зависимости от освещенности фоторезистора его электрическое сопротивление изменяется и на вход электронного усилителя, собранного на лампе ЛІ (6Н6П), поступает сигнал, фаза которого определяется направлением отклонения. На грузкой усилителя является управляющая обмотка реверсивного дви гателя РД-09, включенная между анодами лампы. Вал двигателя вращается в направлении, соответствующем фазе сигнала, поступаю щего на вход усилителя, и перемещает каретку прибора вместе с фо тоголовкой в сторону уменьшения разбаланса моста. Мост оказыва ется сбалансированным в тот момент, когда сопротивление светочув ствительного слоя фоторезистора станет равным сопротивлению пле ча моста. При этом сигнал, поступающий в электронный усилитель,
267
|
|
|
становится |
равным |
нулю, |
||||||||
|
|
|
реверсивный |
двигатель |
|||||||||
|
|
|
останавливается |
и |
нахо |
||||||||
|
|
|
дится |
в |
состоянии |
покоя, |
|||||||
|
|
|
пока |
|
движение |
програм |
|||||||
|
|
|
мы не изменит |
соотноше |
|||||||||
|
|
|
ния |
затемненной |
и |
осве |
|||||||
|
|
|
щенной |
частей |
фоторези |
||||||||
|
|
|
стора. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Реверсивный |
|
двига |
||||||
|
|
|
тель перемещает |
одновре |
|||||||||
|
|
|
менно |
|
с |
|
фотоголовкой |
||||||
|
|
с4 |
движок |
реохорда |
задат- |
||||||||
|
|
^ |
чика |
|
Ran, |
образующего |
|||||||
|
|
>> |
мостовую схему с рео- |
||||||||||
|
|
^ |
статом |
Rn-n, встроенным |
|||||||||
|
|
s |
в |
измерительный |
прибор, |
||||||||
|
|
о |
и с переменными |
резисто- |
|||||||||
|
|
ю |
рами |
R2 |
и |
R3, |
располо- |
||||||
|
|
^ |
женными |
в |
устройстве |
||||||||
|
|
|
РУ5. Движок |
R и-п СОЧЛЄ- |
|||||||||
|
|
я |
нен с кареткой потенцио- |
||||||||||
|
|
,g |
іметра |
|
|
измерительного |
|||||||
|
|
о |
прибора, |
т. е. |
положение |
||||||||
|
|
н |
движка |
|
|
соответствует |
|||||||
|
|
>> |
значению |
|
сигнала, |
ре- |
|||||||
|
|
о |
гулируемого |
по |
заданной |
||||||||
|
|
g |
программе. |
Балансировка |
|||||||||
|
|
s |
моста |
осуществляется с |
|||||||||
|
|
Л |
помощью |
резисторов |
R2 |
||||||||
|
|
g- |
и |
R3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
°^ |
|
Напряжение |
с |
|
диа- |
||||||
|
|
с |
гонали |
моста |
поступает |
||||||||
|
|
g |
на |
|
вход |
|
электронного |
||||||
|
|
ш |
регулирующего |
устройст- |
|||||||||
|
|
о |
ва. Величина и фаза это- |
||||||||||
|
|
« |
го |
напряжения |
зависят |
||||||||
|
|
ж |
от величины и напряже- |
||||||||||
|
|
4 |
ния |
|
разбаланса |
|
моста, |
||||||
|
|
я |
т. е. |
от |
положения |
движ- |
|||||||
|
|
§ |
ков |
реостатов |
задатчика |
||||||||
|
|
Щ- ^?зд |
|
и |
|
измерительного |
|||||||
|
|
5 |
прибора (Rn-n). |
Напря- |
|||||||||
|
|
р; |
жение |
с диагонали |
моста |
||||||||
|
|
^ |
поступает |
|
на |
|
обмотку |
||||||
|
|
|
входного |
трансформато- |
|||||||||
|
|
ю |
ра |
позиционного |
регули- |
||||||||
|
|
g |
рующего устройства. Сиг- |
||||||||||
|
|
Си |
нал, |
усиленный |
|
входным |
|||||||
|
|
|
трансформатором, |
посту |
|||||||||
|
|
|
пает |
на |
сетки |
лампы |
Л2 |
||||||
|
|
|
(6Н6П). |
|
В |
зависимости |
|||||||
I |
' |
I |
от |
фазы |
|
сигнала |
проис |
||||||
ходит его усиление в од |
|||||||||||||
|
|
|
ной |
из |
половин |
лампы, |
|||||||
268
в анодные цепи которой включены обмотки двух реле. При срабаты вании одного из реле замыкаются его замыкающие контакты, вклю ченные в цепь управления электродвигателем исполнительного меха низма. Другой парой контактов того же реле блокируется обмотка второго реле.
Лентопротяжный механизм, служащий для перемещения диаг
раммной ленты, приводится в движение через редуктор |
синхронным |
|
электродвигателем СД-54. |
|
|
В регулирующем устройстве предусмотрена |
возможность ручно |
|
го изменения программы. При ручной установке |
задания |
фотоголов |
ка и ползунок реостата задатчика устанавливаются в требуемое по ложение вращением вручную специального диска. Заданное значе ние регулируемой величины контролируется при помощи указателя,
который перемещается по показывающей шкале прибора. |
||
Программное задающее устройство |
РУ5-02 выполнено аналогично |
|
РУ5-0Ї, но в отличие от него |
не имеет |
позиционного регулирующего |
блока. В РУ5-02 напряжение |
с диагонали моста поступает в качест |
|
ве задания в формирующий |
блок (рис. 6-22). |
|
|
|
Основные |
технические |
характеристики |
|
|
|
|
|||||
Погрешность программного устройства в процен |
|
|
|
|
|
|
|||||||
тах |
от длины шкалы |
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
||||
Порог чувствительности следящей системы в про |
|
|
|
|
|
|
|||||||
центах от длины шкалы программного устрой |
|
|
|
|
|
|
|||||||
ства |
|
|
|
.' |
|
|
0,2 |
|
|
|
|||
Зона нечувствительности |
позиционного |
регулято |
|
|
|
|
|
|
|||||
ра в процентах от длины шкалы |
программного |
|
|
|
|
|
|
||||||
устройства |
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
||
Градуировка |
шкалы |
и программной |
ленты . . . |
|
0—100% |
||||||||
Продолжительность |
цикла |
программы, ч . . . . |
До 500 |
|
|
||||||||
Скорость продвижения программной |
ленты, мм/ч |
20, |
40, |
60, |
80, |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
120, |
180, |
|
240, |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
360, |
480, |
720, |
|||
Время -прохождения кареткой всей шкалы прибора |
960, |
1 440 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
не более, |
сек |
|
ленты, мм . . . . . . . |
|
15 |
|
|
|
|||||
Ширина |
диаграммной |
|
|
160 |
|
|
|||||||
Ширина |
полосы программы, мм |
|
в . . . . |
|
|
10 |
|
|
|
||||
Напряжение питания |
(от |
сети 50 гц), |
|
|
220 |
|
|
|
|||||
Потребляемая |
мощность, |
вт |
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|||
Масса, |
кг . . . |
|
|
|
|
|
17,5 |
|
|
|
|||
Программное устройство работает в стационарных |
|
|
|
|
|
|
|||||||
условиях: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
при температуре окружающего воздуха, °С |
От 0 до 60 |
||||||||||||
относительной |
|
влажности, % |
|
|
От 30 до 80 |
||||||||
6) БЛОКИ ПРОГРАММНЫЕ ПО ПАРАМЕТРУ
Блоки программные по параметру предназначены для получения элект рического сигнала, представляющего произвольную функцию от входного сигнала. Эта функция задается с помощью профилирован ного кулачка. Блоки могут работать от измерительных приборов сис-
269