6.1. Классификация основные характеристики исполнительных элементов автоматики автоматизированных систем управления

 Эффективность системы автоматического управления (САУ) в значительной мере определяется правильностью выбора исполнительного элемента. Исполнительный элемент (ИЭ), исполнительный механизм (ИМ) - устройство, обеспечивающее непосредственную реализацию алгоритма управления с помощью физического воздействия на объект управления, например изменение положения потенциометра, механическое воздействие на клапан и т.д.

Он представляет собой элемент САУ, соединенный с объектом управления (ОУ) через регулирующий орган (РО). Основная задача ИЭ состоит в том, чтобы усилить сигнал, поступающий на его вход, от регулятора, до уровня достаточного для перемещения РО. РО, в свою очередь, изменяет поток вещества или энергии, поступающий в ОУ, осуществляя требуемое воздействие на объект.

Основными элементами ИМ являются привод (двигатель) и передаточный механизм (редуктор). В некоторых случаях РО является неотъемлемой частью ИЭ и рассматривается с ним как единое целое.

Многообразие ОУ и САУ приводит к тому, что в них используются разные ИМ. Так, к ИЭ, в ряде случаев, можно отнести электромагнитные реле, магнитные пускатели, контакторы, электромагнитные муфты, электродвигатели постоянного и переменного тока. В других случаях к ИЭ относят нагревательные, вентиляционные и другие устройства, с помощью которых осуществляется управление параметрами ОУ.

Исполнительные элементы по виду используемой энергии входит в одну из ветвей ГСП и делятся на группы: электрические, пневматические и гидравлические. Основные характеристики ИЭ:

  • быстродействие, инерционность, зона нечувствительности;
  • номинальные и максимальные значения мощности или производительности, вращающего момента на выходном валу или усилия на выходном штоке;
  • точность отработки команды,
  • энергопотребление и кпд,
  • весогабаритные показатели на 1 единицу мощности,
  • надежность.

Так же как и у других элементов автоматики, и каждого типа ИЭ есть статические и динамические характеристики. Для их получения используют следующую модель ИЭ - это многополюсник, у которого выделяют три группы параметров: входные, выходные и возмущения. Рис. 60.

Рис.60. Модель исполнительного элемента: X - входные параметры, Y - выходные, Z - возмущения

Рис. 60. Модель исполнительного элемента: X - входные параметры, Y - выходные, Z - возмущения

Выходной параметр Y есть функция, как входного параметра X, так и возмущения Z.

Y = F(X, Z).

При различных, но  фиксированных (постоянных)  значениях возмущения получаем семейство регулировочных статических характеристик.

Y = F1(X, Z=const).

При различных, но  фиксированных (постоянных)  значениях входного воздействия получаем семейство внешних (механических) статических характеристик.

Y = F2(Z, X =const).

Аналогично, получаем две передаточных функции: по задающему воздействию и по возмущению.

Wx(p)=Y(P)/X(p),      Wz(p)=Y(P)/Z(p).

Технические средства автоматизации и управления


*****

© 2009-2017 Банк лекций siblec.ru
Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.