www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе 

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

сигнал для каждого полупериода его изменения усиливается одинаково с наименьшими искажениями выходного сигнала. Однако данный режим характеризуется небольшими значениями к. п. д. (не более 50%) из-за большой величины постоянной составляющей Х .

Для получения больших к. п. д. используют режимы класса В или С. Для режима класса В абсолютную величину сигнала смещения выбирают равной сигналу отсечки, а при работе в режиме класса С рабочую точку приходится смещать на участок 1. Как видно из рис. 7, при использовании режимов класса В или С искажения становятся весьма существенными и часто для уменьщения их приходится использовать двухконтурные реверсивные схемы (рис. 3, д, е, ж) с двумя управляющими устройствами.

При работе в режиме класса D выходной сигнал практически имеет только два значения X ,x , или X.. Переход от одного значения выходного сигнала к другому (от состояния отсечки к состоянию насыщения и наоборот) осуществляется скачком, поэтому данный режим обычно называют режимом переключения. Режим переключения осуществляется либо за счет специального переменного сигнала в виде прямоугольных импульсов с постоянной амплитудой и длительностью, либо за счет переменного входного сигнала в виде прямоугольных импульсов с постоянной амплитудой, но с изменяющейся длительностью (скважностью) импульсов, либо за счет импульсного питания выходной цепи элемента. Данный режим характеризуется наибольшим к. п. д., так как потери мощности в управляющем устройстве минимальны.

Воспринимающие элементы с непрерывной плавной формой статической характеристики принято называть датчиками . Применительно к датчикам передаточный коэффициент называют чувствительностью. При этом для нелинейного датчика различают статическую чувствительность

которая в общем случае будет в разных точках различной, и дифференциальную

т. е. чувствительность для малых изменений входной величины относительно ее некоторого значения (например, Х а)- Дифференциальная чувствительность определяется углом наклона касательной к характеристике и в общем случае также будет меняться от точки к точке.

Для линейного элемента К Кд = const.

В некоторых случаях под датчиками подразумевают только преобразователи перемещения в изменение электрического сигнала.



Разумеется, не во всех случаях статические характеристики элементов могут быть линеаризованы. Последняя невозможна, если нелинейность характеристики выражена настолько резко, что линеаризация приводит к потере каких-либо существенных свойств характеристики. Это так называемые существенно нелинейные характеристики.

Примеры таких характеристик приведены на рис. 8. Характеристика, изображенная на рис. 8, а, в принципе не пригодна для линеаризации из-за наличия зоны нечувствительности, т. е. области изменений входной величины 2а, не вызывающих возникновения (изменения) выходного сигнала. Величину о называют по-



Рис. 8. Нелинейные статические характеристики:

й - с зоноП нечувствительности; б - гистерезисная (с зоной нечувствительности и неоднозначностью)

рогом чувствительности, или разрешающей способностью элемента. Но если зона нечувствительности невелика и ее влияние на процесс несущественно, то ею можно вообще пренебречь и спрямить характеристику, как это показано пунктиром.

Характеристика, изображенная на рис. 8, б, также в принципе не может быть линеаризована, так как она неоднозначна. Однако при достаточно узкой петле ее приближенно можно заменить пунктирной кривой, проходящей через начало координат, т. е. свести к виду, поддающемуся линеаризации (см. рис. 6, б). Так фактически и поступают в тех случаях, когда пренебрегают явлениями гистерезиса в стали.

Очевидно, к существенно нелинейным характеристикам относятся также релейные характеристики (рис. 5, б, г, д). В этом случае функция Х = F (Хех) при определенных значениях непрерывно изменяющегося аргумента (величины входного сигнала), называемых величинами срабатывания Храб и отпускания Xomn. имеет разрыв и поэтому не может быть линеаризована. Величина отпускания обычно меньше величины срабатывания и их соотношение определяется так называемым коэффициентом возврата

Хсраб



Значение коэффициента возврата определяет ширину петли (зону двухзначности) релейной характеристики.

Часто релейные элементы по сравнению с элементами, имеющими непрерывные характеристики, обладают рядом преимуществ, например большей экономичностью, большим усилением сигнала по мощности, меньшим весом и т. п. Однако для возможности их использования в системах автоматического регулирования в ряде случаев необходимо решать задачу линеаризации их релейных характеристик.

3. laquo;ЛИНЕАРИЗАЦИЯ raquo; РЕЛЕЙНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

Задача laquo;линеаризации raquo; релейных характеристик решается искусственным путем за счет применения метода вибрационной линеаризации. При этом удается получить для ограниченных пределов изменения входной величины непрерывную (а иногда линейную) зависимость между средним (за период изменения линеаризирующих колебаний) значением выходной величины и входной координатой, т. е. Хсредн (вл;)- При этом среднее значение выходной величины (постоянная составляющая) оказывается как бы промодулированным входным сигналом.

Для осуществления метода вибрационной линеаризации релейной характеристики необходимо на вход релейного элемента подать дополнительно линеаризирующие колебания соответствующей амплитуды, причем частота их должна быть, по крайней мере, на порядок выше частоты изменения основного входного сигнала.

Вид статической характеристики линеаризованного релейного элемента будет определяться: во-первых, способом получения и формой линеаризирующих колебаний и, во-вторых, видом релейной характеристики элемента.

В качестве линеаризирующих колебаний можно использовать как синусоидальные колебания, так и колебания пилообразной формы. При этом различают два способа линеаризации; с помощью внешних линеаризирующих колебаний, создаваемых специальными генераторами, и при использовании laquo;внутренних raquo; колебаний (автоколебаний), получаемых путем введения отрицательных запаздывающих обратных связей (см. гл. VUI, п. 1).

Рассмотрим сущность метода вибрационной линеаризации на примере релейного элемента, имеющего характеристику, приведенную на рис. 5, г, при линеаризации ее с помощью внешних пилообразных колебаний.

Предположим, что основной входной сигнал отсутствует, тогда за счет линеаризирующих колебаний на выходе релейного элемента будет иметь место последовательность прямоугольных импульсов, у которых Ti = Гг (рис. 9), где - время, в течение которого выходная координата равна +вьчс, а Т -



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