Разделы презентаций


Презентация на тему Технические средства САУ

Презентация на тему Презентация на тему Технические средства САУ из раздела Разное. Доклад-презентацию можно скачать по ссылке внизу страницы. Эта презентация для класса содержит 84 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь удобным проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций TheSlide.ru в закладки!

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1
Технические средства САУТехнические средства систем автоматического управления - 1Жигулёвцев Юрий Николаевич  к.т.н., с.н.с., доцент кафедры ИУ-1
Текст слайда:

Технические средства САУ

Технические средства систем автоматического управления - 1

Жигулёвцев Юрий Николаевич к.т.н., с.н.с., доцент кафедры ИУ-1 МГТУ им. Н.Э. Баумана
9162473618; 9096853618; 9262769400; skype: specon45; ynzh@mail.ru
7,8 семестр: лекции 51 час., лабораторные работы 17 час.
9 семестр: курсовой проект
В.В. Солодовников, В.Н. Плотников, А.В. Яковлев. Основы теории и элементы систем автоматического регулирования. - М.: Машиностроение, 1985
Шишмарев В.Ю. Типовые элементы систем автоматического управления — М.: Издательский центр «Академия», 2004.
Элементы и устройства автоматики Под ред. Ю. А. Сабинина: Учебник для вузов. — СПб.: Политехника, 1995.
Шандров Б. В. Технические средства автоматизации / Б. В. Шандров, А. Д. Чудаков. — М. : Издательский центр «Академия», 2007.


Слайд 2
Функциональная схема САУТехнические средства систем автоматического управления - 1
Текст слайда:

Функциональная схема САУ

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 3
Движущиеся объекты Машины, агрегатыТехнологические процессыПриродные процессыСоциальные процессыОбъекты управленияТехнические средства систем автоматического управления - 1
Текст слайда:

Движущиеся объекты
Машины, агрегаты
Технологические процессы
Природные процессы
Социальные процессы

Объекты управления

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 4
Классификация САУТехнические средства систем автоматического управления - 1
Текст слайда:

Классификация САУ

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 5
Классификация САУТехнические средства систем автоматического управления - 1По характеру изменения управляющих воздействийСистемы автоматической стабилизации (САС)Системы программного регулирования
Текст слайда:

Классификация САУ

Технические средства систем автоматического управления - 1


По характеру изменения управляющих воздействий


Системы автоматической стабилизации (САС)


Системы программного регулирования (СПР)


Автоматические следящие системы. (АСС)


Слайд 6
Классификация САУТехнические средства систем автоматического управления - 1По виду  математического описанияЛинейныеНелинейныеНепрерывныеДискретныеДискретно-непрерывныеСтационарныеНестационарныеС сосредоточенными параметрамиС распределёнными параметрами
Текст слайда:

Классификация САУ

Технические средства систем автоматического управления - 1

По виду математического описания

Линейные

Нелинейные

Непрерывные

Дискретные

Дискретно-непрерывные

Стационарные

Нестационарные

С сосредоточенными параметрами

С распределёнными параметрами


Слайд 7
Технические характеристики  элементов и систем автоматикиТехнические средства систем автоматического управления - 1
Текст слайда:

Технические характеристики элементов и систем автоматики

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 8
Статические характеристики: Технические средства систем автоматического управления - 1- коэффициенты усиления и передаточные коэффициенты; - линейность статических
Текст слайда:

Статические характеристики:

Технические средства систем автоматического управления - 1

- коэффициенты усиления и передаточные коэффициенты;
- линейность статических характеристик;
- минимальные и максимальные значения входных и выходных параметров;
- входная и выходная мощность;
- номинальные значения параметров;
- коэффициенты добротности и т. д.


Слайд 9
Динамические характеристики:Технические средства систем автоматического управления - 1- степень астатизма; - частотные характеристики; - показатели качества, характеризующие
Текст слайда:

Динамические характеристики:

Технические средства систем автоматического управления - 1

- степень астатизма;
- частотные характеристики;
- показатели качества, характеризующие переходные режимы;
- запасы устойчивости по фазе и амплитуде;
- статистические динамические характеристики и др.


Слайд 10
Технические характеристики  элементов и систем автоматикиТехнические средства систем автоматического управления - 13. Точностные характеристики: - статическая
Текст слайда:

Технические характеристики элементов и систем автоматики

Технические средства систем автоматического управления - 1

3. Точностные характеристики:
- статическая точность (или позиционная, скоростная и другие ошибки);
- точность в переходных режимах (быстродействие, точность при типовых воздействиях);
- точность при наличии возмущений;
- статистическая точность (динамическая или флюктуационная ошибка).


Слайд 11
Технические характеристики  элементов и систем автоматикиТехнические средства систем автоматического управления - 1	4. Эксплуатационные характеристики: - эффективность
Текст слайда:

Технические характеристики элементов и систем автоматики

Технические средства систем автоматического управления - 1

4. Эксплуатационные характеристики:
- эффективность применения согласно выбранным критериям;
- стабильность характеристик и параметров в условиях нормальной эксплуатации;
- устойчивость к возмущениям внешней среды;
- радиационная стойкость;
- время готовности к работе;
- безопасность при эксплуатации;
- ремонтопригодность и взаимозаменяемость;
- масса (вес), габаритные размеры;
- энергоемкость (удельная мощность); устойчивость к длительному хранению; требования к источникам питания и др.


Слайд 12
Технические характеристики  элементов и систем автоматикиТехнические средства систем автоматического управления - 15. Экономические характеристики: - надежность;
Текст слайда:

Технические характеристики элементов и систем автоматики

Технические средства систем автоматического управления - 1

5. Экономические характеристики:
- надежность;
- стоимость, воспроизводимость параметров и характеристик в условиях производства;
- КПД;
- ресурс работы;
- чувствительность технических параметров к величинам производственных допусков и т. д.


Слайд 13
Характеристики и критерии оценки  технических средствТехнические средства систем автоматического управления - 1
Текст слайда:

Характеристики и критерии оценки технических средств

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 14
Принципы реализации технических устройствТехнические средства систем автоматического управления - 1Аппаратурная реализация(носитель специализации)Максимальная эффективность при реализации единственного алгоритмаПрограммная
Текст слайда:

Принципы реализации технических устройств

Технические средства систем автоматического управления - 1

Аппаратурная реализация
(носитель специализации)
Максимальная эффективность при реализации единственного алгоритма

Программная реализация
(носитель универсализма)
Избыточность для выполнения множества алгоритмов

Параллелизм - одновременное выполнение всех действий над всеми данными

Последовательность - поочерёдное выполнение каждого действия над поочерёдно выбираемыми данными

Выше Аппаратные затраты Ниже

Шире Номенклатура Уже

Меньше Тираж Больше

Выше Стоимость Ниже

Выше Быстродействие Ниже


Слайд 15
Система автоматического управления  как система обработки сигналовТехнические средства систем автоматического управления - 1Функционирование САУ связано с
Текст слайда:

Система автоматического управления как система обработки сигналов

Технические средства систем автоматического управления - 1

Функционирование САУ связано с получением, обработкой и передачей информации о состоянии объекта управления, внешней среды и ходе процессов управления.
Информация представлена сигналами. Сигнал – это физический процесс, характеристики (параметры) которого отображают (кодируют) информацию.
Несмотря на то, что носителем информации может быть процесс любой физической природы, чаще всего в системах обработки информации используются электрические сигналы как наиболее просто и эффективно поддающиеся преобразованиям и передаче на расстояние.
Таким образом, система автоматического управления, в сущности, является системой обработки сигналов


Слайд 16
Классификация сигналовТехнические средства систем автоматического управления - 1По физической природе носителя информации:По способу  задания сигнала:По характеру
Текст слайда:

Классификация сигналов

Технические средства систем автоматического управления - 1

По физической природе носителя информации:

По способу задания сигнала:

По характеру изменения параметров

электрические

оптические

акустические

механические и др.

детерминированные

случайные

аналоговые

дискретные

квантованные

цифровые


Слайд 17
Виды сигналовТехнические средства систем автоматического управления - 1Аналоговые сигналы изменяются непрерывно во времени и могут принимать любые
Текст слайда:

Виды сигналов

Технические средства систем автоматического управления - 1

Аналоговые сигналы изменяются непрерывно во времени и могут принимать любые значения на некотором интервале.

Дискретные сигналы представляется в виде последовательности значений – отсчётов xi = x(ti), взятых в дискретные моменты времени ti

Квантованные сигналы изменяются непрерывно во времени и могут принимать конечное число значений по уровню на некотором интервале.

Цифровые сигналы дискретны по времени и квантованы по уровню


Слайд 18
Основы схемотехникиТехнические средства систем автоматического управления - 1Схема этоСхемотехника — 	наука о проектировании и исследовании 					схем электронных
Текст слайда:

Основы схемотехники

Технические средства систем автоматического управления - 1

Схема это

Схемотехника — наука о проектировании и исследовании схем электронных устройств.

условное графическое представление некоторой электрической цепи

сама электрическая цепь


Слайд 19
Основы аналоговой схемотехники	 Аналоговые функции: Технические средства систем автоматического управления - 12. Суммирование1. Усиление (Масштабное преобразование)3. Перемножение|k|
Текст слайда:

Основы аналоговой схемотехники Аналоговые функции:

Технические средства систем автоматического управления - 1

2. Суммирование

1. Усиление (Масштабное преобразование)

3. Перемножение

|k| <= 1/Umax

z

x

y=const


Слайд 20
y = F(x)yа) Общего видаб) Аналитические (элементарные функции, полиномы и т.п.)в) ТипичныеАналоговые функции (продолжение):Технические средства систем автоматического
Текст слайда:

y = F(x)

y

а) Общего вида

б) Аналитические (элементарные функции, полиномы и т.п.)

в) Типичные

Аналоговые функции (продолжение):

Технические средства систем автоматического управления - 1

x

4. Нелинейность (функциональное преобразование)


Слайд 21
5. Сравнение (аналого-цифровая)6. ИнтегрированиеДинамические АФАналоговые функции (продолжение):Технические средства систем автоматического управления - 1
Текст слайда:

5. Сравнение (аналого-цифровая)

6. Интегрирование

Динамические АФ

Аналоговые функции (продолжение):

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 22
7. Динамическое преобразование общего вида  (на основе передаточных функций )8. ФильтрацияДинамические АФТехнические средства систем автоматического управления
Текст слайда:

7. Динамическое преобразование общего вида (на основе передаточных функций )

8. Фильтрация

Динамические АФ

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 23
-  генераторы сигналов различных типов-  преобразователи частот-  модуляторыдемодуляторыдругие	Специальные аналоговые функции (САФ)Технические средства систем автоматического
Текст слайда:

- генераторы сигналов различных типов
- преобразователи частот
- модуляторы
демодуляторы
другие

Специальные аналоговые функции (САФ)

Технические средства систем автоматического управления - 1

Аналоговые эталоны

(АЭ) - элементы и схемы, обеспечивающие прецизионное (максимально точное) формирование сигналов (напряжение, ток, частота) и элементов (сопротивление, ёмкость, индуктивность) с заданными параметрами.


Слайд 24
Операционные усилителиТехнические средства систем автоматического управления - 1ОУ – усилитель постоянного тока с большим коэффициентом усиления, большим
Текст слайда:

Операционные усилители

Технические средства систем автоматического управления - 1

ОУ – усилитель постоянного тока с большим коэффициентом усиления, большим входным и малым выходным сопротивлением, применяемый в качестве активного элемента в схемах с глубокой отрицательной обратной связью (ООС).


Слайд 25
Операционные усилителиТехнические средства систем автоматического управления - 1ДУ усиливает разность подаваемых на его входы напряженийгде
Текст слайда:

Операционные усилители

Технические средства систем автоматического управления - 1

ДУ усиливает разность подаваемых на его входы напряжений

где – дифференциальное входное напряжение,

AD – дифференциальный коэффициент усиления.

UD

UD=U2 – U1;

Cинфазное входное напряжение

Cинфазный коэффициент усиления

Коэффициент ослабления синфазного сигнала:

US = (U2 + U1)/2

AS = UВЫХ / US при UD = 0


Слайд 26
Свойства дифференциального усилителяТехнические средства систем автоматического управления - 1Приближённо стабилизатор тока, токовое зеркало – активные эквиваленты нагрузки,Современные
Текст слайда:

Свойства дифференциального усилителя

Технические средства систем автоматического управления - 1

Приближённо

стабилизатор тока, токовое зеркало – активные эквиваленты нагрузки,
Современные ОУ практически не содержат резисторов

Источник тока, управляемый током, «токовое зеркало»

Источник постоянного тока с большим выходным полным
сопротивлением (Херпи)


Слайд 27
Упрощённая схема двухкаскадного ОУ µА741 (140УД7)Технические средства систем автоматического управления - 1
Текст слайда:

Упрощённая схема двухкаскадного ОУ µА741 (140УД7)

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 28
Коэффициент передачи ОУТехнические средства систем автоматического управления - 1Схема замещения реального операционного  усилителя для малых сигналовУчтём,
Текст слайда:

Коэффициент передачи ОУ

Технические средства систем автоматического управления - 1

Схема замещения реального операционного усилителя для малых сигналов

Учтём, что

Предположим, что Тогда

и

Упрощённая эквивалентная схема ОУ с ООС

Подставим


Слайд 29
Характеристики ОУТехнические средства систем автоматического управления - 1
Текст слайда:

Характеристики ОУ

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 30
Измерение параметров ОУТехнические средства систем автоматического управления - 1
Текст слайда:

Измерение параметров ОУ

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 31
Дифференциальное включение ОУТехнические средства систем автоматического управления - 1	Операционные усилители: типовые схемы включения
Текст слайда:

Дифференциальное включение ОУ

Технические средства систем автоматического управления - 1


Операционные усилители: типовые схемы включения


Слайд 32
Инвертирующее включениеТехнические средства систем автоматического управления - 1Операционные усилители: типовые схемы включенияUВU1R1R0Подстройка коэффициента передачиДругой способ:R2 = R0
Текст слайда:

Инвертирующее включение

Технические средства систем автоматического управления - 1

Операционные усилители: типовые схемы включения


U1

R1

R0

Подстройка коэффициента передачи

Другой способ:

R2 = R0 || R1


Слайд 33
Операционные усилители: типовые схемы включенияНеинвертирующее включениеТехнические средства систем автоматического управления - 1
Текст слайда:

Операционные усилители: типовые схемы включения

Неинвертирующее включение

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 34
Поэтому порядок расчёта схемы сумматора следующий:  коэффициенты передачи по каждому входу равны отношению сопротивления обратной связи
Текст слайда:

Поэтому порядок расчёта схемы сумматора следующий:
коэффициенты передачи по каждому входу равны отношению сопротивления обратной связи к сопротивлению входной цепи;
рассчитываются приведённые сопротивления,
между общим проводом и входом, для которого приведённое сопротивление больше, включается дополнительное сопротивление, уравнивающее приведённые;
. сумма коэффициентов передачи не должна быть больше 1

Операционные усилители: реализация АФ на ОУ

Необходимо соблюдать правило баланса входных токов, требующее, чтобы приведённые к входам сопротивления (параллельное соединение всех сопротивлений, подключённых к данному входу) были равны.

Суммирование

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 35
Технические средства систем автоматического управления - 1Перемножение сигналовДля реализации функции перемножения двух сигналов можно использовать некоторые математические
Текст слайда:

Технические средства систем автоматического управления - 1

Перемножение сигналов

Для реализации функции перемножения двух сигналов можно использовать некоторые математические соотношения, например, логарифм произведения:

Функции логарифмирования и потенцирования рассмотрены выше, следует только заметить, что логарифм отрицательных величин не существует, поэтому представленное соотношение позволяет реализовать перемножение лишь в одном квадранте сигнальной плоскости.

Разность квадратов суммы и разности сомножителей


Слайд 36
Технические средства систем автоматического управления - 1Перемножение сигналов
Текст слайда:

Технические средства систем автоматического управления - 1

Перемножение сигналов


Слайд 37
Технические средства систем автоматического управления - 1Четырёхквадрантный перемножительlnln|·||·|signsignexpUXUYUZ
Текст слайда:

Технические средства систем автоматического управления - 1

Четырёхквадрантный перемножитель

ln

ln

|·|

|·|

sign

sign

exp

UX

UY

UZ


Слайд 38
Технические средства систем автоматического управления - 1Перемножитель на переменной крутизне транзисторов
Текст слайда:

Технические средства систем автоматического управления - 1

Перемножитель на переменной крутизне транзисторов


Слайд 39
Технические средства систем автоматического управления - 1Деление и извлечение квадратного корняПринцип действия основан на обращении функциональных свойств
Текст слайда:

Технические средства систем автоматического управления - 1

Деление и извлечение квадратного корня

Принцип действия основан на обращении функциональных свойств элемента, включённого в обратную связь ОУ. Если так включить перемножитель, можно получить деление сигналов (а) либо извлечение квадратного корня (б)

а)

б)


Слайд 40
Компаратор - электронная схема, выдающая логическую «1», если сигнал на прямом аналоговом входе («+») больше чем на
Текст слайда:

Компаратор - электронная схема, выдающая логическую «1», если сигнал на прямом аналоговом входе («+») больше чем на инверсном входе («−»), и логический «0», если сигнал на прямом входе меньше, чем на инверсном входе.

Операционные усилители: реализация АФ на ОУ

Реализация АФ сравнения на ОУ

Сравнение

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 41
Моделирование компаратора в среде MultiSimТехнические средства систем автоматического управления - 1
Текст слайда:

Моделирование компаратора в среде MultiSim

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 42
Воспроизведение нелинейных зависимостейТехнические средства систем автоматического управления - 1Ограничение (насыщение):Эквивалентная схема для  положительного значения UвхU1U2При условии
Текст слайда:

Воспроизведение нелинейных зависимостей

Технические средства систем автоматического управления - 1

Ограничение (насыщение):

Эквивалентная схема для положительного значения Uвх

U1

U2

При условии зависимость близка к характеристике ограничения


Слайд 43
Воспроизведение нелинейных зависимостейТехнические средства систем автоматического управления - 1Зона нечувствительностиВключение аналогичной диодной схемы во входную цепь обеспечивает
Текст слайда:

Воспроизведение нелинейных зависимостей

Технические средства систем автоматического управления - 1

Зона нечувствительности

Включение аналогичной диодной схемы во входную цепь обеспечивает воспроизведение характеристики зоны нечувствительности:


Слайд 44
Логарифмический преобразовательТехнические средства систем автоматического управления - 1
Текст слайда:

Логарифмический преобразователь

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 45
Логарифмический преобразовательТехнические средства систем автоматического управления - 1
Текст слайда:

Логарифмический преобразователь

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 46
Экспоненциальный преобразовательТехнические средства систем автоматического управления - 1
Текст слайда:

Экспоненциальный преобразователь

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 47
Технические средства систем автоматического управления - 1
Текст слайда:

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 48
Диодные нелинейные элементыТехнические средства систем автоматического управления - 1
Текст слайда:

Диодные нелинейные элементы

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 49
Диодные нелинейные элементыТехнические средства систем автоматического управления - 1
Текст слайда:

Диодные нелинейные элементы

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 50
Диодные нелинейные элементыТехнические средства систем автоматического управления - 1
Текст слайда:

Диодные нелинейные элементы

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 51
Кусочно-линейный преобразователь на ДНЭТехнические средства систем автоматического управления - 1
Текст слайда:

Кусочно-линейный преобразователь на ДНЭ

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 52
Реализация динамических аналоговых функцийТехнические средства систем автоматического управления - 1
Текст слайда:

Реализация динамических аналоговых функций

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 53
ИнтегрированиеВысокочастотная модельНизкочастотная модель: Технические средства систем автоматического управления - 1
Текст слайда:

Интегрирование

Высокочастотная модель

Низкочастотная модель:

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 54
Интегратор (практическая схема)Режимы: Установка начальных условийТехнические средства систем автоматического управления - 1
Текст слайда:

Интегратор (практическая схема)

Режимы:

Установка начальных условий

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 55
МоделированиеТехнические средства систем автоматического управления - 1
Текст слайда:

Моделирование

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 56
МоделированиеТехнические средства систем автоматического управления - 1
Текст слайда:

Моделирование

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 57
Если UВХ – идеальный источник напряжения  с нулевым внутренним сопротивлениемДифференцированиеТехнические средства систем автоматического управления - 1Реальный
Текст слайда:

Если UВХ – идеальный источник напряжения с нулевым внутренним сопротивлением

Дифференцирование

Технические средства систем автоматического управления - 1

Реальный источник напряжения обладает конечным входным сопротивлением, в этом случае добавляется апериодическое звено


Слайд 58
Вывод передаточной функции произвольной схемыПример 1Технические средства систем автоматического управления - 1Это апериодическое звено, или фильтр нижних
Текст слайда:

Вывод передаточной функции произвольной схемы

Пример 1

Технические средства систем автоматического управления - 1

Это апериодическое звено, или фильтр нижних частот первого порядка


Слайд 59
Вывод передаточной функции произвольной схемыТехнические средства систем автоматического управления - 1Интегро-дифференцирующее звено, составленное из дифференцирующего и двух
Текст слайда:

Вывод передаточной функции произвольной схемы

Технические средства систем автоматического управления - 1

Интегро-дифференцирующее звено, составленное из дифференцирующего и двух апериодических, или полосовой фильтр второго порядка


Слайд 60
Реализация фильтровых звеньевСхемы на ОУ с многопетлевыми обратными связями.Структура РаухаКолебательное звено (ФНЧ второго порядка):Полосовой фильтр: Технические средства
Текст слайда:

Реализация фильтровых звеньев

Схемы на ОУ с многопетлевыми обратными связями.

Структура Рауха

Колебательное звено (ФНЧ второго порядка):

Полосовой фильтр:




Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 61
Реализация фильтровых звеньевСхемы на ОУ с многопетлевыми обратными связями.Колебательное звено (ФНЧ второго порядка): Технические средства систем автоматического
Текст слайда:

Реализация фильтровых звеньев

Схемы на ОУ с многопетлевыми обратными связями.

Колебательное звено (ФНЧ второго порядка):




Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 62
Реализация фильтровых звеньевСхемы на ОУ с многопетлевыми обратными связями.Полосовой фильтр второго порядка: Технические средства систем автоматического управления
Текст слайда:

Реализация фильтровых звеньев

Схемы на ОУ с многопетлевыми обратными связями.

Полосовой фильтр второго порядка:




Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 63
Реализация фильтровых звеньевZ1Z2Z3Z4UВХUВЫХZ5Z6С комбинированной обратной связью: структура Саллен-Ки (Sallen-Key)С произвольным коэффициентом передачиС единичным коэффициентом передачиТехнические средства систем
Текст слайда:

Реализация фильтровых звеньев

Z1

Z2

Z3

Z4

UВХ

UВЫХ

Z5

Z6

С комбинированной обратной связью: структура Саллен-Ки (Sallen-Key)

С произвольным коэффициентом передачи

С единичным коэффициентом передачи

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 64
Реализация фильтровых звеньевКолебательное звено (ФНЧ второго порядка)Для усилителя с единичным коэффициентом передачиПримем: ТогдаАлгоритм расчёта: Выбираем R из
Текст слайда:

Реализация фильтровых звеньев

Колебательное звено (ФНЧ второго порядка)

Для усилителя с единичным коэффициентом передачи

Примем:

Тогда

Алгоритм расчёта: Выбираем R из стандартного ряда. Тогда

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 65
Реализация произвольных передаточных функций1. Предварительная подготовка – приведение исходных математических соотношений к виду, удобному для моделирования.Должны быть
Текст слайда:

Реализация произвольных передаточных функций

1. Предварительная подготовка – приведение исходных математических соотношений к виду, удобному для моделирования.
Должны быть заданы или определены на данном этапе:
цель исследования
математическая модель;
размерности параметров (переменных),
начальные значения, оценки диапазонов изменения переменных и их производных;
указаны параметры, которые должны варьироваться в процессе работы схемы;
известные решения данной (подобной) задачи и методы оценки правильности решения.

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 66
Составление функциональной схемы моделированияРеализация произвольных передаточных функцийДля этого исходные уравнения необходимо преобразовать к виду, удобному для представления
Текст слайда:

Составление функциональной схемы моделирования

Реализация произвольных передаточных функций

Для этого исходные уравнения необходимо преобразовать к виду, удобному для представления с применением аналоговых функций - обычно в виде систем уравнений первого порядка, либо уравнения, разрешённого относительно старших производных.
Иногда исходная математическая модель может быть представлена как совокупность передаточных функций (дифференциальных уравнений) типовых звеньев.
В процессе преобразования исходных уравнений могут быть введены новые (промежуточные, вспомогательные) переменные.
По мере возможности осуществляется упрощение схемы, и проверяется её соответствие заданным математическим соотношениям.

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 67
Составление функциональной схемы моделированияРеализация произвольных передаточных функцийВыбор масштабов переменных и масштаба времени.При этом осуществляется запись машинных уравнений
Текст слайда:

Составление функциональной схемы моделирования

Реализация произвольных передаточных функций

Выбор масштабов переменных и масштаба времени.
При этом осуществляется запись машинных уравнений (с учётом масштабных коэффициентов и машинных переменных). Должны быть заданы также масштабы начальных условий и ограничений.
Расчет коэффициентов передачи решающих блоков.
Осуществляется с учётом масштабных соотношений, критериев аналогии и схемы реализации математических соотношений. На этом этапе может осуществляться коррекция значений масштабных коэффициентов.
Составление принципиальной схемы.
Осуществляется выбор конкретных решающих элементов, элементов входных цепей и цепей обратной связи, цепей задания начальных условий и др. с учётом удобства задания и изменения параметров в процессе решения задачи.

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 68
Метод понижения порядка производной Реализация произвольных передаточных функцийИсходное дифференциальное уравнениеРазрешим относительно старшей производной:Функциональная схема:Технические средства систем автоматического
Текст слайда:

Метод понижения порядка производной

Реализация произвольных передаточных функций

Исходное дифференциальное уравнение

Разрешим относительно старшей производной:

Функциональная схема:

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 69
Метод понижения порядка производной Реализация произвольных передаточных функцийПоскольку в линейной системе действует принцип суперпозиции, операции суммирования и
Текст слайда:

Метод понижения порядка производной

Реализация произвольных передаточных функций

Поскольку в линейной системе действует принцип суперпозиции, операции суммирования и интегрирования можно совместить, в результате схема упрощается

Далее необходимо перейти к машинным переменным, для этого вводятся масштабные коэффициенты

Для повышения точности необходимо использовать всю шкалу возможных значений переменных, поэтому масштаб выбирается из условия:

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 70
Выбор масштабных коэффициентовРеализация произвольных передаточных функцийНачальные условия:Введём масштабные коэффициенты:Разрешим относительно старших производных:Для уменьшения разброса коэффициентов примемИсходная система
Текст слайда:

Выбор масштабных коэффициентов

Реализация произвольных передаточных функций

Начальные условия:

Введём масштабные коэффициенты:

Разрешим относительно старших производных:

Для уменьшения разброса коэффициентов примем

Исходная система ДУ первого порядка

Тогда:

При этом если


Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 71
Расчёт коэффициентов передачиРеализация произвольных передаточных функций   После составления функциональных схем требуется определить коэффициенты передачи по
Текст слайда:

Расчёт коэффициентов передачи

Реализация произвольных передаточных функций


После составления функциональных схем требуется определить коэффициенты передачи по входам решающих блоков.
По функциональной схеме записать уравнения, связывающие машинные переменные на входах и выходах решающих блоков.
Полученную систему уравнений разрешить относительно входных и выходных переменных моделируемой системы.
Машинные переменные заменить исходными с учётом масштабных коэффициентов.
Приравнивая коэффициенты при соответствующих производных исходных и полученных уравнений, получают систему уравнений, связывающую коэффициенты исходных уравнений с коэффициентами передачи решающих блоков.

ПРИМЕР:
Колебательное звено:

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 72
Расчёт коэффициентов передачиРеализация произвольных передаточных функций   Подставляем: K12=1/T2;U0=y;Для машинной схемы заменяем:Составляем машинные уравнения:Масштабы: K11=k/T2;Технические средства
Текст слайда:

Расчёт коэффициентов передачи

Реализация произвольных передаточных функций


Подставляем:

K12=1/T2;

U0=y;

Для машинной схемы заменяем:

Составляем машинные уравнения:

Масштабы:

K11=k/T2;

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 73
Расчёт коэффициентов передачиРеализация произвольных передаточных функций   Приравниваем сходственные коэффициенты:И получаем расчётные значения коэффициентов передачи решающих
Текст слайда:

Расчёт коэффициентов передачи

Реализация произвольных передаточных функций


Приравниваем сходственные коэффициенты:

И получаем расчётные значения коэффициентов передачи решающих блоков:

Исходное и машинное уравнения в операторном виде:

Разрешённые относительно старшей производной

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 74
Воспроизведение дробно-рациональных передаточных функцийРеализация произвольных передаточных функций   Исходная ПФ,Вводим новую переменную U: В результате получаемB
Текст слайда:

Воспроизведение дробно-рациональных передаточных функций

Реализация произвольных передаточных функций


Исходная ПФ

,

Вводим новую переменную U:

В результате получаем

B дифференциальной форме:

Выражение (1) также можно записать в дифференциальной форме:

Для составления функциональной схемы необходимо сначала «набрать» уравнение (3) по методу понижения порядка производной, а затем образовать искомую переменную у в виде суммы производных от и с соответствующими коэффициентами.

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 75
Воспроизведение дробно-рациональных передаточных функцийРеализация произвольных передаточных функций   ,Некоторое упрощение схемы набора может получиться, если в
Текст слайда:

Воспроизведение дробно-рациональных передаточных функций

Реализация произвольных передаточных функций


,

Некоторое упрощение схемы набора может получиться, если в уравнении (2) исключить старшую производную u подстановкой её значения из уравнения (3).
В результате приходим к уравнениям

Функциональная схема реализации этих уравнений для т = п = 3 приведена на следующем слайде. В общем случае необходимо иметь п + 3 решающих блока. Для определения коэффициентов не требуется выполнения трудоёмких вычислений.

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 76
Воспроизведение дробно-рациональных передаточных функцийРеализация произвольных передаточных функций,∫Функциональная схема реализации дифференциального уравнения,  составленная по методу комбинирования производных.Технические
Текст слайда:

Воспроизведение дробно-рациональных передаточных функций

Реализация произвольных передаточных функций

,


Функциональная схема реализации дифференциального уравнения, составленная по методу комбинирования производных.

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 77
Воспроизведение дробно-рациональных передаточных функцийРеализация произвольных передаточных функций,∫Пример реализации узкополосного заграждающего фильтра ПЗФ (BSF) на частоту 50 Гц.
Текст слайда:

Воспроизведение дробно-рациональных передаточных функций

Реализация произвольных передаточных функций

,


Пример реализации узкополосного заграждающего фильтра ПЗФ (BSF)
на частоту 50 Гц. Передаточная функция:

Численные значения параметров ПФ и коэффициентов:

Соотношения для вспомогательной переменной в частотной и временной области:

Соотношения для выходной переменной в частотной и временной области:

Формирование выходной переменной:

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 78
Воспроизведение дробно-рациональных передаточных функцийРеализация произвольных передаточных функций,∫Технические средства систем автоматического управления - 1Функциональная схема:
Текст слайда:

Воспроизведение дробно-рациональных передаточных функций

Реализация произвольных передаточных функций

,


Технические средства систем автоматического управления - 1

Функциональная схема:


Слайд 79
Воспроизведение дробно-рациональных передаточных функцийРеализация произвольных передаточных функций,∫Технические средства систем автоматического управления - 1Результат моделирования:
Текст слайда:

Воспроизведение дробно-рациональных передаточных функций

Реализация произвольных передаточных функций

,


Технические средства систем автоматического управления - 1

Результат моделирования:


Слайд 80
Фазовый фильтр четвёртого порядкаТехнические средства систем автоматического управления - 1
Текст слайда:

Фазовый фильтр четвёртого порядка

Технические средства систем автоматического управления - 1


Слайд 81
Технические средства систем автоматического управления - 1Специальные аналоговые функцииМультивибраторОдновибратор  (ждущий мультивибратор)
Текст слайда:

Технические средства систем автоматического управления - 1

Специальные аналоговые функции

Мультивибратор

Одновибратор (ждущий мультивибратор)


Слайд 82
Технические средства систем автоматического управления - 1Генератор квадратурных сигналовСпециальные аналоговые функции
Текст слайда:

Технические средства систем автоматического управления - 1

Генератор квадратурных сигналов

Специальные аналоговые функции


Слайд 83
Технические средства систем автоматического управления - 1Специальные аналоговые функцииГенераторы сигналовГенератор синусоидальных колебаний с мостом Вина
Текст слайда:

Технические средства систем автоматического управления - 1

Специальные аналоговые функции

Генераторы сигналов

Генератор синусоидальных колебаний с мостом Вина


Слайд 84
Технические средства систем автоматического управления - 1
Текст слайда:

Технические средства систем автоматического управления - 1


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика