Динамо-машины  Статические характеристики элементов 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 [ 106 ] 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127

Влагочувствительные сопротивления и r-j имеют одинаковые начальные значения г и одинаковые влажностные коэффициенты сопротивления г\, но разные постоянные времени Tj и Т- При этом для малых отклонений влагочувствительные сопротивления будут менять свою величину линейно:

/ ,=/- (1 + r]Xi); (370)

gt;-2 = г (1 + r]XoJ, (371)

где X - приращение влажности данного сопротивления относительно номинального режима; Г] - влажностный коэффициент сопротивления, указывающий относительное изменение сопротивления при изменении влажности на единицу. Для более четкого выявления возникающих процессов ограничимся случаем, когда

2 raquo; Л (372)

проходящий через влагочувствительные резисторы ток мал и не вызывает их существенного подсушивания.

Тогда, как известно, для дифференциальной схемы

г; -jl ~

или для малых отклонений

и (г + r) - (г + r)

Так как полагается

Дг laquo; г.

Ueux--{r,~hr,). (373)

При скачкообразном изменении влажности воздуха на величину Xgjt приращение влажности влагочувствительных резисторов будет происходить по экспонентам:

х, = х (1-е-); (374)

Х2 = х,Л1-е- ). (375)

Здесь постоянная времени

где V - объем активной части резистора;

а - удельный коэффициент влагоемкости, показывающий количество влаги, необходимое для повышения влажности единицы объема на одну единицу;

S - активная поверхность резистора;

b - коэффициент влагоотдачи, характеризующий количество влаги, отдаваемой с единицы поверхности за 1 сек при разности влажностей воздуха и элемента на одну единицу. Приращения сопротивления во времени согласно выражениям (370) и (371) можно записать следующим образом:

Д/-1 = гг]х laquo; (1 - ё-У, (376)

Ar=rrfieAl-e- ). (377)

Следовательно, согласно выражению (373) выходное напряжение будет меняться по закону

Полученное выражение определяет переходную функцию форсирующего датчика. Отсюда его передаточная функция

y.sx (р) 4 v -f 1 +1;

4 ТгТр- + (П + Т,)р+1-Для достаточно низких частот сигнала

(379)

W{p)--4-(Г,+ Т.)р+1 (380)

и, следовательно, форсирующий датчик может быть замещен двумя последовательно соединенными звеньями - идеальным дифференцирующим и апериодическим.

Очевидно, что такую же передаточную функцию при малых отклонениях будет иметь и магнитный усилитель напряжения, включенный по дифференциальной схеме без смещения согласно рис. 118, если статические характеристики обеих половин схемы одинаковы, а постоянные времени и различны. Последнее проще всего достигается применением короткозамкнутой обмотки на одной из пар дросселей.

Из сказанного следует, что изложенный принцип введения форсирующей составляющей может быть успешно использован во многих случаях для элементов самой различной физической природы и конструкции.

Глава XII

СУММИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

В современных системах автоматического регулирования требуются элементы, которые обладали бы сложными зависимостями выходных координат от входных для выполнения различных математических операций (подробнее см. п. 1, гл. XIII). Такими операциями могут быть сложение и вычитание, умножение и деление, возведение в степень и извлечение корня, дифференцирование и интегрирование и т. п. Изучение таких элементов относится к курсу вычислительных машин, а здесь же в дополнение к материалам предыдущей главы о дифференцирующих и интегрирующих устройствах кратко ознакомимся с выполнением задач суммирования.

2. МЕХАНИЧЕСКИЕ СУММИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

В механических суммирующих устройствах систем автоматического регулирования выполняется алгебраическое суммирование усилий или перемещений; выходной величиной суммирующего устройства является перемещение.

В ряде случаев эта задача решается настолько просто, что специальное суммирующее устройство вообще отсутствует. Примером такого простейшего случая является алгебраическое суммирование (вычитание) усилий в схеме с компенсационным сильфоном (см. рис. 44). Простейшим примером алгебраического суммирования перемещений может служить взаимное относительное перемещение штока золотника (входной сигнал) и корпуса золотника (сигнал обратной связи) в схеме гидроусилителя (см. рис. 34). Заметим, что в последнем случае рычаг не играет принципиальной роли в операции суммирования, а только передает сигнал обратной связи с выходного штока на корпус золотника с тем или иным передаточным коэффициентом.