Mavzu: Turg’unlikning algebraik mezonlari

1.2. Avtomatik boshqarish tizimlarning sxemalari


1.2. Avtomatik boshqarish tizimlarning sxemalari ABTda quyidagi sxemalardan foydalaniladi: 1. Funksional sxema - bu sxema tizimning qanday elementdantashkil topganini bildiradi. Unda har bir elementga mos ravishda shu elementning nomi yoki u bajaradigan funksiyasining nomi keltiriladi. Oddiy avtomatik boshqarish tizimlarining funksional sxemasiga misol qilib, kirish va chiqish kattaligi bitta bo‘lgan bir oichamli tizimni keltiramiz (1.5-rasm). Bu yerda x(t) - kirish signali; - chiqish (rostlanuvchi yoki boshqariluvchi) kattalik; xh(t) - boshqariluvchi kattalikning berilgan qiymati; Ax=xb(t)-ytb(t) - boshqariluvchi kattalikning berilgan qiymatdan chetlashishi yoki og‘ishi; F(t) - qo‘zg‘atuvchi signal yoki ta’sir; y*(0 - asosiy teskari bogianish signali; yo(t) - mahalliy teskari bogianish signali; xr - boshqaruvchi, rostlovchi kattalik yoki signal. 1 - topshiriq beruvchi element. Boshqarish maqsadiga muvofiq keladigan boshqarish signallarini tashkil etish uchun moijallangan. 10 2, 2' - taqqoslovchi yoki solishtiruvchi element. Bunda bir necha signal mutlaq (absolyut) qiymati bo‘yicha solishtiriladi. 3, 4 — kuchaytiruvchi va o‘zgartiruvchi element. Bu boshqarish maqsadiga muvofiq signallami kuchaytirish va o‘zgartirish uchun mo‘ljallangan. 1.5-rasm. Bir о ‘Ichamli oddiy ABTfunksional sxemasL 5 - ijro etuvchi element. Bu boshqarish maqsadiga muvofiq boshqaruv obyektiga ta’sir etuvchi signalni tashkil etish uchun mo‘ljalIangan. 6 — boshqarish obyekti. Bu boshqarish maqsadiga muvofiq, o‘z holatini o‘zgartirishi kerak bo‘lgan har qanday fizik tabiatli jarayonlar, qurilmalar va hokazolar boMishi mumkin. 7 — mahalliy teskari bog‘langan element yoki korrektlovchi qurilma. Bu tizimning dinamik xususiyatini yaxshilash uchun ishlatiladi. 8 - asosiy teskari bog‘lanish elementi yoki axborot datchiklari deyiladi. Bu tizimda bo‘layotgan jarayonlar to‘g‘risida teskari bog‘lanish zanjiri orqali ma’lumot olish uchun mo‘ljal!angan (1.6-rasm). 1.6-rasm. Bir о ‘Ichamli oddiy ABTsoddatashtirilgan funksional sxemasL II 2. Strukturaviy sxema (model) - bu sxema tizimning matematik modelini bildiradi. Bunda har bir elementga mos ravishda algebraik, differensial, integral tenglamasi yoki qandaydir uzatish funksiyasi keltiriladi (1.7-rasm). 1.7-rasm. Strukturaviy sxema. 3. Prinsipial sxema - bu sxema funksional sxemani kengaytirilgan ko‘rinishi bo'lib, bunda har bir elemental kengaytirib ko‘rsatiladi. 1.1-misoL 0 ‘zgarmas tok generatorining kuchlanishini avtomatik boshqarish tizimining prinsipial sxemasi 1.8-rasmda keltirilgan bo‘lib, bu yerda EMK - elektr mashina kuchaytirgich; BCln; BCh2 - EMK ning boshqarish chulg‘amlari; G - o‘zgarmas tok generatori; QCh - generatoming qo‘zg‘atuvchi chuig'ami; Ryu - yuklama; ue - boshqariluvchi, rostlanuvchi kattalik; u* - teskari bog‘lanish signali; Аи=иь-ий> - rostlanuvchi kattalikni berilgan qiymatdan og‘ishi; щ - rostlanuvchi kattalikning berilgan qiymati; uy - rostlovchi, boshqaruvchi signal. 1.8-rasm. 0 ‘zgarmas tok generatorining kuchlanishini avtomatik boshqarish tizimining prinsipial sxemasi. 12 Tizimning ishlash prinsipi quyidagicha: Tizimning maqsadi generator kuchlanishini ug - o‘zgarmas holda tutib turish. Buning uchun иь kuchlanish olinadi, uning qiymati rostlanuvchi kattalik ug kuchlanish bilan bir xil qilib olinadi, chunki generator nominal kuchlanish um ,m ishlab chiqarganda Au=ub-utb=>0 bo‘lishi kerak. Yuklama Ryu o‘zgarishi bilan generator kuchlanishi ug ham o‘zgaradi, buning natijasida teskari bog‘lanish kuchlanishi m ham o'zgarib t\u=ub—uth kuchlanish hosil bo‘ladi. Agar Аи-иъ-щъ ishorasi musbat (+) bo‘lsa, ya’ni rostlanuvchi kattalik ug o‘z nominal qiymati Ugnom dan kichik boisa, unda A и signal EMKning ikkinchi boshqarish chulg‘amida BCh2 dagi magnit oqimiga mos yo‘nalgan oqim hosil qiladi. Buning natijasida BChi va BCI12 chulg‘amlardagi magnit oqimlari qo‘shilib EMKning boshqaruvchi kattaligi uy ko‘tarilishiga olib keladi. EMK esa generatoming qo‘zg‘atuvchi chulg‘amiga QCh qo‘zg‘atuvchi rolini o‘taydi va oxir oqibatda generator kuchlanishi ug nominal qiymat Ugnom ga teng bo‘ladi. Agar Аи = щ -т manfiy ishoraga ega bo‘lsa, unda EMKning BChi va ВСЬг chulg‘amlaridagi magnit oqimlari qaramaqarshi yo'nalgan bo‘lib, EMKning ishlab chiqargan kuchlanishi uy kamayishiga olib keladi. Endi bu tizim boshqarish tizimi ekanligini isbotlaymiz. Buning uchun boshqarishga muvofiq keluvchi 4 bosqichlami aniqlaymiz (1.9- rasm). I — Mg = const bo‘lishi kerak; II-M tb-var o‘zgarishi; III - Аи=иь-Mtb hosil bo‘lishi; IV - kuchaytirgich va EMK yordamida amalga oshiriladi. Ill мь x —\ Ли IV EM K Uy BO Щ II Ro 1.9-rasm. Ko‘rilayotgan tizimning ishlash prinsipiga ko‘ra, uning funksional sxemasini tuzamiz (1.10-rasm). 13 1.10-rasm. Funksional sxema: KE - kuchaytiruvchi element, IE — ijro elementi, К - kuchaytirgich. 1.2-misoL Eng ko‘p tarqalgan avtomatik tizimlardan biri - mustaqil qo‘zg ‘atishli doimiy tok dvigatelining aylanish tezligini stabillash tizimidir. Uning ishlash maqsadi - valga «yuklanish» berilganda dvigatelning berilgan tezligini ushlab turishdan iborat. O'xshash tipdagi tizimlar, masalan, metal 1 kesish dastgohlarida foydalaniladi va bunda metalining kesish chuqurligiga bog‘liq bo‘lgan holda berilgan aylanish tezJigini ushlab turish lozim. 1.11-rasmda bunday tizimlarni amalga oshirishning soddalashgan sxemasi keltirilgan. Bu yerda quyidagi belgilashlar kiritilgan: Utop - tizimga berilgan ta’sirning topshiriq qiymati (berilgan kuchlanish); OK - kirish va chiqish elektr zanjirlarini moslashtirish uchun operatsion kuchaytirgich; A - 14 beriigan kuchlanish va taxogenerator kuchlanishlari o‘rtasidagi farq; QK - kichik quvvatli Д signalni yuqori kuchlanish (dvigatel yakoridagi kuchlanish) ga o‘zgartirib berish uchun quvvat kuchaytirgichi; D - elektr dvigatel; / - elektr dvigatel zanjiridagi tok; R, L - yakor zanjiridagi qarshilik va induktivlik; Uy& - elektr dvigatel yakori chulg‘amidagi kuclilanish; Uq0'z - qo‘zg‘atuvchi kuchlanish; TG - taxogenerator (elektr kuchlanishli kichik quvvatli generator), dvigatel aylanish tezligini datchigi sifatida foydalaniladi; U tg - taxogenerator kuchlanishi; My,,-yuklanish momenti. ■ Ushbu tizimda manfiy teskari bog‘lanish tashkil qilingan va u quyidagicha: A = Ulop-U m . Agar Myu oshsa, Utg pasayib (tushib) ketadi va Uya oshib ketib, dvigatelda kuchlanish oshib ketganda dvigatel aylanishlarini «ushlab turish» imkonini beradi. Agar Myu kamayib ketsa, dvigatelning aylanish tezligini juda ko‘p miqdorda oshirish imkonini bera olmaydigan teskari jarayon yuz beradi. Ushbu sinf misolini tavsiflashda dinamik tizimlami tavsiflash uchun foydalaniladigan o‘zgaruvchilar: kirish - Utop, chiqish - Ujg, g‘alayon - Myu, holat - 1, t/ya, parametrlar - L, R kiritilgan. 1.3-misol. Endi maishiy texnika sohasidagi hammaga ma’lum sovutgich haroratini stabillash tizimini ko‘rib chiqamiz. Har bir sovutgichda kameradagi massaning o‘zgarishi va mahsulotlar harorati o'zgarganda yoki eshik ochilganda haroratni stabillashdan iborat maqsadni amalga oshiruvchi sodda avtomatik rostlash tizimi qo'llaniladi. 1.12-rasmda sovutgich haroratni rostlash tizimining soddalashtirilgan sxemasi keltirilgan. 1.12-rasm. Sovutgich haroratini stabillash tizimining funksional sxemasL 15 Bu yerda Uber — berilgan haroratga mos keluvchi signal; HD — harorat datchiki; QK - boshqarish qurilmasi sifatida qo‘llaniladigan releli xarakteristikali quvvat kuchaytirgichi, u sovuq agentni kameralaming quvurlari orqali «haydovchi» boiib, sovitish agregati (SA) ni qo‘shadi yoki ajratadi. Sovutgichlarda operatsion kuchaytirgichlar ishlatilmaydi; berilgan va haqiqiy haroratlami solishtirish bevosita amalga oshiriladi. Sxemada ushbu amal mos element bilan ko‘rsatilgan. Tizim quyidagicha ishlaydi: agar eshik ochilib, kameraga issiq mahsulotlaming bir qancha massasi quyilsa, unda kamerada harorat tezda oshib ketadi va berilgan (quyi) hamda oshib ketgan haqiqiy harorat o'rtasidagi A farq oshib ketadi va reie xarakteristikali QK qo‘shiladi hamda sovutish agregati ishlay boshlaydi. Bir qancha vaqtdan so‘ng A farq boshlangich qiymatdan kichik boiadi va rele QKni ajratib yuboradi. Bunday tizim faqat «bir tomon» sovutishga ishlaydi. Ushbu jarayonni quyidagi kattaliklar tavsiflaydi: kirish - Uber, chiqish - harorat datchigidan chiquvchi kuchlanish; holat - kamera ichidagi harorat, xalaqit - qo‘yilgan mahsulotdagi issiqlik miqdori.