Namangan muhandislik-qurilish instituti «Sanoatni axborotlashtirish»

1.2Avtomatik sistemalar elementlarining tavsifi. Avtomatik elementlarining asosiy xarakteristikalari

Avtomatika elementlari. Elementlar o‘zlarining bajaradigan vazifalariga ko‘ra quyidagi guruhlarga bo‘linadi: sezgir elementlar, kuchaytiruvchi elementlar va ijrochi elementlar.
Sezgir elem entlar turkum iga datchiklar kiradi. Datchiklar topshiriq beruvchi elementlar sifatida ham qo‘llanilishi mumkin.
Taqsim lovchi elem entlar sifatida turli o‘lchash sxemalari asosida belgilangan qurilmalar ishlatiladi. Taqsimlovchi elementdan uzatilayotgan signal ko‘pincha kam quvvatga ega bo‘lib, u obyektga rostlovchi ta’sir o‘tkaza olmaydi. Shuning uchun bu signallar kuchaytiruvchi elementlar yordamida kuchaytiriladi.
Ijrochi elementlar boshqarish obyektiga bevosita ta’sir o ‘tkazish uchun xizmat qiladi. Ijrochi elementlar sifatida elektromagnitlar va elektrodevigitillar ayniqsa, keng tarqalgan. Avtomatik elementlari turli fizik tabiatga ega bo‘lishi mumkin. Elektrik, mexanik, pnegmativ, gidravlik va h.k. amalda avtomatik boshqarish qurilm alarida turli elektrik elementlardan keng foydalaniladi. Bunday holatlarni sabablari elektrik kattaliklarni masofalarga uzatish, saqlash, qayta ishlab berish va ularni boshqa turdagi signallarga aylantirishning qulayligidir.
Avtomatik elementlaming kirish kattaliklari - kirish signal lari deb ataladi va x harfi bilan belgilanadi. Elementlaming chiqish kattaliklari - chiqish signal lari deb ataladi va x harfi bilan belgilanadi.
Avtomatika elementlaming tasniflanishi Avtomatika elementi, deb kirish x signalini chiqish у signaliga aylantirib beradigan eng oddiy avtomatik moslamaga aytiladi. Kirish va chiqish bir nechta bo‘lishlari mumkin. Signallarni o‘zgartirish miqdoriy (sonli), sifatli yoki axborotli bo‘ishli mumkin.
Miqdoran o'zgartirishda, x vajу signallar bir xil o‘lchamga ega, ammo ko‘rsatkichlari (amplituda, chastota, faza va h.k.) bo‘yicha farq qiladi. Miqdoran o‘zgartirgich elementlarga - kuchaytirgichlar, transformatorlar, stabilizatorlar va boshqalar kiradi. Sifatni o‘zgarishda x va signallami turi o‘zgartiriladi va ana shu sababli, ular har xil o‘lchamga ega bo‘lishadi. Bunday o‘zgartirishni datchiklar, dvigatellar, generatorlar va boshqalar bajarishadi.
ABTning ko‘pchilik elementlarini, boshqaruvchi elementlar tashkil etadi. Ular, o‘lchagich elementlardan signallar olib, ushbu tizimning ishlash algoritmini amalga oshirishadi. Boshqaruvchi elementlar signallarni kuchaytirishadi va o‘zgartirishadi, xotirada saqlashadi, mantiqiy bog’lanishlar va hisoblashlami bajarib, ijrochi elementlarga tasir o‘tkazishadi. Ulardan dasturiy qurilma, boshqaruv buyruqlarini shakllantiradigan va kuchaytirib o‘zgartiradigan qurilmalar yaratiladi.
ABT tuzilmasida tashkil etadigan ijrochi elementlar boshqariladigan obyektlarga ta’sir o‘tkazishadi. Bularga elektr, pnevmatik va gidravlik yuritmalar, turli klapanlar, elektromagnit mexanizmlar va boshqalar kiradi. Bir xil funksiyani bajaradigan avtomatika elementlari turli xil energiya ishlatadigan qilib bajarilgan bo‘lishi mumkin. Elektr elementlar - elektr magnitli, elektr dinamikli, elektronli, yarimo‘tkazgichli, m agnitli va h.k. am aliyotda eng ko‘p ishlatiladi. Amaliyotda, shuningdek, gidravlik, pnevmatik, akustik (tovushli), optik va issiqlik elementlar ham ishlatiladi.
Avtomatik elementlaming kirish kattaliklari, kirish siginallari deb ataladi va x harfi bilan belgilanadi. Elementlaming chiqish kattaliklari, chiqish siginallari, deb ataladi va Y harifi bilan belgilanadi. Avtomatik elementlaming kirish va chiqish siginallari qiymatlari vaqt davomida o‘zgarmas bo‘lgan rejim statik rejim deyiladi. Avtomatikaning barcha elementlarining asosiy xarakteristikasi ulaming statik o‘zgarishi koeffitsiyentidir.
Avtomatika elem entlari tizim ning eng asosiy qismi bo‘lib, quyidagi funksiyalardan birini bajaradi:
- nazorat qilinayotgan yoki rostlanayotgan kattalikni qulay ko‘rinishdagi signalga o‘zgartirish (birlamchi o‘zgartgich - datchiklar);
- bir energiya ko‘rinishidagi signalni boshqa energiya ko‘rinishdagi signalga o ‘zgartirish (elektrom exanik, term oelektrik, pnevmoelektrik, fotoelektrik va hakozo o‘zgartgichlari);
-signal tabiatini o‘zgartirmasdan uning kattaliklarini o‘zgartirish (kuchaytirgichlar);
- signalning ko‘rinishini o ‘zgartirish (analog-raqam, raqam analog o‘zgartkichlari).
-signalning formasini o ‘zgartirish (taqqoslash vositalari); - mantiqiy operatsiyalarni bajarish (mantiqiy elementlar);
- signallami taqsimlash (taqsimlagich va kommutatorlar);
- signallami saqlash (xotira va saqlash elementlari);
-program m ali signallami hosil qilish (programmali elementlar);
-bevositajarayonga ta’sirqiluvchi vositalar (ijrochi elementlar); Avtomatika elem entlarining funksiyalari har xil bo‘lganiga qaramay, ularning param etrlari umumiy hisoblanadi va ularga quyidagilar kiradi:
- statik va dinamik rejimlardagi tavsifnomalari;
-uzatish koeffitsiyenti (sezgirlik, kuchaytirish va stabilizatsiya koeffitsiyentlari);
- xatolik (nostabillik);
- sezgirlik chegarasi.
Ko‘rinish bo‘yicha avtomatika elementlarining statik tavsifnomalari uch guruhga ajratiladi: a) chiziqli, b) uzluksiz nochiziqli, v) nochiziq uzlukli.
Avtomatika elementining ishlash sharoitlari turg‘unlashmagan, ya’ni X va U qiymatlari vaqt davomida o‘zgarilayotgan payti dinamik rejim deyiladi. Chiqish qiymatining vaqt davomida o‘zgarishi esa dinamik tavsifnomasi, deyiladi. Avtomatika elementlari m a’lum inersionlikka ega, ya’ni chiqish signali kirish signaliga nisbatan kechikishi bilan o ‘zgariladi. Elem entlarning bu xususiyatlari avtomatik tizimining dinamik rejimidagi ishini aniqlaydi.
Avtomatika elementining yana bir muhim tavsifnomasi - element (kirish kattaligi o‘zgarishiga bog‘lik bo‘lmagan) chiqish kattaligining o‘zgarishidan hosil bo‘lgan o‘zgartirish xatosidir. Bu xatoga sabab atrof-muhit haroratining, ta’minlash kuchlanishining o‘zgarishi va kabilar bo‘lishi mumkin. Element tavsifnomalarining o‘zgarishi natijasida paydo bo‘ladigan xato nostabillik deb ataladi.
Ba’zi elementlarning chiqish va kirish kattaliklari o'rtasida ko‘p qiymatli bogManish mavjud. Bunga quruq ishqalanish, gisterezis va boshqalar sabab bo‘lishi mumkin. Bunda kattalikning har bir kirish qiymatiga uning bir necha chiqish qiymatlari mos keladi. Sezgirlik chegarasining mavjudligi shu hodisa bilan bog‘liq.
Kirish kattaligining element chiqishidagi signalini sezilarli darajada o‘zgartirish qobiliyatiga ega bo‘lgan qiymati sezgirlik chegarasi deyiladi. Avtomatika elementlari mustahkamlik bilan ham xarakterlanadi. Elementlaming sanoat ekspluatatsiyasida o ‘z parametrlarini yo‘l qo‘yiladigan chegarada saqlash qobiliyatiga mustahkamlik deb ataladi. Mustahkamlik elementni loyihalash vaqtida hisoblanadi va uni ishlab chiqarilgandan so‘ng eksp 1 uatatsiya jarayonida sinaladi.
Elementlar ishlayotgan vaqtda chiqish qiymati у ichki xususiyatlar yoki tashqi omillar sababli talab qilingan qiymatidan og‘ishi mumkin, bunda, element tavsifi o‘zgarishi sodir bo‘ladi (rasm dagi y egrilik). Ushbu og‘ish absolyut yoki nisbiy xatolik bo‘lishi mumkin.
Har bir elem entning umumiy va asosiy tavsifnomasi uning o‘zgartirish koeffitsiyenti, ya’ni element chiqish kattaligining kirish kattaligiga bo‘lgan nisbatiga teng. Avtomatik tizimlaming elementlari miqdor va sifat o‘zgartirishlarni bajaradi. Miqdor o ‘zgartirishlar kuchaytirish, stabillash va boshqa koeffitsiyentlami nazarda tutadi. Sifat o ‘zgartirishda bir fizikaviy kattalik ikkinchisiga o‘tadi. Bu holda o‘zgartirish koeffitsiyenti element sezgirligi deyiladi.
Statik xarakteristika - bu elementlam ing statik rejimidagi chiqish kattaligi N ning, kirish kattaligi X ga funksionak bog‘liqligidir, yani y=f(x) Statik xarakteristikalar chiziqli yoki nochiziqli bo‘lishi mumkin.
Avtomatik elementlarning ishonchliligi deb, ulaming ekspluatatsiya jarayonida ishlash qobiliyatini saqlash xususiyati tushuniladi. Ishonchlilikka baho berishda, «buzilish» tushunchasi ishlatiladi. Avtomatik elementining «buzilishi» deb, uning ishdan chiqish elem ent funksiyalarini qoniqarsiz bajarishga olib keladigan parametrlaming o‘zgarishiga aytiladi.
Avtomatika elementlari to‘rt xil strukturaviy belgilanish sxemalaridan iborat bo‘ladi:
a) oddiy bir martali (birlamchi) to‘g‘ridan-to‘g‘ri o‘zgartirish;
b) ketma-ketli to‘g ‘ridan-to‘g‘ri o‘zgartirish;
v) differensial sxemali;
g) kompensatsion sxemali.
Oddiy o‘lchash o‘zgartirgichlari (a) bir dona elementdan tashkil topgan bo‘ladi. Ketm a-ketlik o‘zgartgichlarda esa (b) oldindagi o‘zgartirgichning kirish ko‘rsatgichi keyindagi o‘zgartgichning chiqishi hisoblanadi. O datda birlamchi o‘zgartirgich sezgirlik elementi (SE), oxirgi (keyingi) o czgartirgich esa chiqish elementi deb yuritiladi. O‘zgartirgichlam ing ketma-ketligi ulanish usuli bir martali o‘zgartirishda chiqish signalidan foydalanish qulay bo‘lgan sharoitda qo‘laniladi.
Differensial sxemali o‘lchash o‘zgartirgichlari nazorat qilinayotgan kattalikni uning etalon qiymatlari bilan solishtirish zarurati bo'lganda qo'llaniladi.
Differensial sxema ta’minot manbaiga ega ikkita yonma-yon konturdan iborat, o‘lchov asbobi konturlaming umumiy tarmog‘iga ulanadi va konturlar toklarining farqini sezadi. Differensial sxem alarda param etrik datchiklar (qarshilik o ‘zgarishi bilan) qanday qo‘llanilsa, generatorli datchiklar (EYuK o‘zgarishi bilan) ham shunday qo‘llanilishi mumkin.