Усилительно - преобразовательные элементы систем. Исполнитель
- Скачано: 62
- Размер: 60.5 Kb
Усилительно - преобразовательные элементы систем.
Цель: Изучение усилительно - преобразовательных элементов систем, их классификации
и характеристик.
План;
1. Назначение .
2. Классификация.
3. Основные характеристики.
4. Динамические свойства.
Вопрос: Что такое гироскопический измеритель?
{spoiler=Подробнее}
1. Назначение.
Мощность сигналов датчиков в большинстве систем автоматического управления и контроля оказывается недостаточной для приведения в действие исполнительного устройства. В связи с этим, как уже отмечалось ранее возникает необходимость усиления сигналов по мощности, в результате которого мощность выходного сигнала устройства становится больше мощности его входного сигнала. Т.к. в процессе усиления по мощности происходит преобразование сигнала, элементы, выполняющие указанную функцию, называют усилительно - преобразовательными.
В системах эти элементы располагаются между датчиками и исполнительными устройствами. Вопрос: Где располагаются усилительно-преобразовательные элементы?
2. Классификация.
По виду вспомогательного источника энергии усилители подразделяют на гидравлические, пневматические и электрические. Первые два вида усилительно -преобразовательных элементов зачастую совмещаются с исполнительными устройствами и называются серводвигателями.
Усилительно - преобразовательные элементы, как и датчики сигналов, делятся на два класса:
параметрические, основой которых служит нелинейный элемент, позволяющий управлять процессами в цепях питания и нагрузки с помощью входного сигнала малой мощности;
генераторные, в которых преобразование энергии питания в энергию выходного сигнала происходит под воздействием маломощного входного сигнала. Вопрос: На какие классы делятся УПЭ?
3. Основные характеристики.
В усилительно - преобразовательных элементах любого класса происходит не увеличение энергии, а управление потоком энергии вспомогательного источника большой мощности при помощи сигналов малой мощности, являющихся выходными сигналами датчиков. Поэтому к усилительному элементу предъявляется основное требование -обеспечить на выходе наиболее точное воспроизведение всех изменений входного сигнала с соответствующим его усилием. В значительной мере выполнение этого требования определяется следующими основными характеристиками усилительно преобразовательных элементов: статической характеристикой; динамическими свойствами (инерционностью); степенью нелинейных искажений; коэффициентом усиления по мощности; входным и выходным сопротивлениями; мощностью сигнала на выходе; уровнем шумов усилителя; коэффициентом полезного действия.
В линейных системах автоматического управления и контроля накладываются жесткие требования на линейность статической характеристики усилительно -преобразовательных элементов в рабочем диапазоне изменения управляющего сигнала. Т.к. реальные усилительно - преобразовательные элементы имеют статические характеристики, обладающие различными типами нелинейностей, то приходится ограничивать допустимый диапазон линейности. В системах реального типа от усилителя в ряде случаев требуется существенно нелинейная (реальная) статическая характеристика. Тогда используют реальный режим работы усилительно - преобразовательного элемента. Вопрос; Какое основное требование предъявляется УПЭ?
4. Динамические свойства.
Динамические свойства усилительно - преобразовательных элементов оцениваются при помощи временных или частотных характеристик. По частотным характеристикам определяются вносимые усилителем линейные частотные искажения, состоящие в изменении формы выходного сигнала относительно формы входного сигнала из-за неодинакового усиления сигналов различных частот. Источником частотных искажений являются реактивные элементы, входящие в схему усилительного каскада. При подаче на вход усилителя сложных несинусоидальных колебаний реактивные сопротивления (емкостей и индуктивностей) для отдельных спектральных составляющих сложного сигнала будет усиливаться в различной степени и получать различный фазовый сдвиг. Это и послужит причиной искажения формы выходного сигнала по сравнению с формой входного сигнала усилителя. Контрольные вопросы:
Назначение УПЭ?
Классификация УПЭ?
При каких условиях используют реальный режим УПЭ?
При помощи каких характеристик оцениваются динамические свойства УПЭ?
Литература: «Элементы систем автоматического управления и контроля.» П.И. Подлесный, В.Г. Рубанов.
{/spoilers}
