4 Содержание программы и методические указания к самостоятельной работе по изучению дисциплины Раздел 2. Элементы систем автоматического регулирования непрерывного действия

Классификация чувствительных, задающих, сравнивающих, усилительных, корректирующих, исполнительных элементов. Принцип действия элементов САР, конструкция и области применения в энергетических системах автоматического регулирования.

Литература: [1], [2], [4], [9]

Вопросы для самоконтроля:

1. Каковы устройство и принцип действия датчиков :

   1. давления,

   2. расхода,

   3. температуры,

   4. крутящего момента,

   5. частоты вращения.

2. Каковы устройство и принцип действия индукционного, емкостного и потенциометрического преобразователей? Достоинства и недостатки.

3. Каковы устройство и принцип действия однотактного и двухтактного потенциометрического датчика?

4. Какие конструктивные особенности служат для:

   1. увеличения выходной мощности,

   2. увеличения чувствительности,

   3. уменьшения инерционности,

   4. увеличения надежности?

5. От чего зависит линейность статической характеристики потенциометрического датчика?

Раздел 3. Основы автоматики

3.2 Статический режим системы автоматического управления

Режим и работы СУ. Требования, предъявляемые к статическому и динамическому режимам работы. Статические характеристики линейных и нелинейных элементов. Линеаризуемые статические характеристики. Передаточный коэффициент линейных элементов СУ при последовательном, параллельном, встречно-параллельном соединениях.

Передаточный коэффициент и уравнение статики разомкнутой и замкнутой системы по задающему и возмущающему воздействиям. Статизм и точность регулирования СУ в установившемся режиме. Статические и астатические СУ. Статический расчет СУ.

Литература: [1], [2], [4], [9]

Вопросы для самоконтроля:

1. Какие режимы работы АСР вы знаете?

2. Какой режим работы АСР называется статическим? Какие параметры работы АСР определяются в статическом расчете?

3. Что называется статической характеристикой элемента системы? Какие виды статических характеристик вы знаете?

4. Для чего необходима линеаризация статических характеристик и как она производится?

5. Как определить эквивалентную статическую характеристику параллельного и последовательного соединения элементов?

6. Какой физический смысл заложен в передаточном коэффициенте элемента? Как определяются передаточные коэффициенты элементов системы?

7. Чем характеризуется статическая точность работы АСР? Как она зависит от передаточного коэффициента системы? Какие статические ошибки определяются при расчете АСР?

8. Что ограничивает повышение статической точности системы?

9. Можно ли на данной лабораторной установке реализовать астатический регулятор? Если можно, то каким образом?

10. По каким признакам классифицируются АСР?

3.3 Динамический режим работы систем автоматического регулирования

Типовые звенья САР и их динамические характеристики. Соединения типовых звеньев. Уравнения динамики простейших объектов регулирования. Типовые законы регулирования. Идеальные и промышленные регуляторы, реализующие различные законы регулирования. Стабилизирующие звенья регуляторов. Катаракты, корректирующие обратные связи. Астатические, статические и изодромные регуляторы, их структурные схемы и передаточные функции.

Литература: [1], [2], [4], [9]

Вопросы для самоконтроля:

1. Что называется годографом?

2. Какие характеристики можно построить имея годограф типового динамического звена?

3. При каком условии звено с передаточной функцией

будет колебательным?

4. Приведите примеры типовых динамических звеньев.

5. Какой вид имеют переходные характеристики типовых динамических звеньев.

6. Какой вид имеют АФЧХ инерционного , усилительного, дифференцирующего, интегрирующего и колебательного звеньев.

7. Показать вид ЛАЧХ для различных типовых динамических звеньев.

8. Как изменится АФЧХ интегрирующего звена при охвате его жесткой обратной связью?

9. Как выглядит АФЧХ и ЛАЧХ участка системы, состоящей из двух последовательно включенных звеньев: инерционного и звена запаздывания?

10. Как изменится ЛАЧХ интегрирующего звена при охвате его жесткой обратной связью?

3.4 Устойчивость систем автоматического регулирования.

Алгебраические критерии устойчивости. Частотные критерии устойчивости Михайлова и Найквиста. Понятие о запасе устойчивости по модулю и фазе. Области устойчивости. Д- разбиение плоскости одного параметра. Исследование устойчивости систем с запаздыванием.

Литература: [1], [2], [4], [9]

Вопросы для самоконтроля:

1. Что называется динамическим режимом работы АСР?

2. Что такое устойчивость АСР?

3. Что является причиной возникновения неустойчивого режима работы АСР?

4. Какие требования предъявляются к АСР в динамическом режиме?

5. Какие типы типовых воздействий Вы знаете?

6. Какими показателями качества характеризуется переходный процесс АСР, и как они определяются?

7. Нарисовать принципиальную электрическую схему П-, ПИ-, ПД-, ПИД- регулятора.

8. Для чего при снятии переходных характеристик по задающему воздействию размыкается ключ S10?

9. Какие требования предъявляются к АСР в динамическом режиме?

10. Чем определяется устойчивость АСР?