Первый раздел книги посвящен рассмотрению общих вопросов синтеза следящих систем. Здесь устанавливаются требования к следящим системам в связи с необходимым запасом устойчивости, точностью и плавностью работы на малых скоростях.
Во втором разделе рассматриваются вопросы синтеза некоторых специальных видов следящих систем (гироскопических, интегрирующих, сглаживающих и воспроизведения модулированных величин).
Третий раздел посвящен вопросам проектирования отдельных элементов следящих систем малой мощности.
Книга рассчитана на инженеров, занимающихся проектированием и разработкой следящих систем, а также может быть полезна студентам вузов соответствующих специальностей.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Директивами XX съезда КПСС по шестому пятилетнему плану предусмотрено широкое внедрение автоматизации во все важнейшие отрасли промышленности. В новой пятилетке будет осуществляться переход к комплексной автоматизации предприятий, охватывающей весь производственный процесс, и к полностью автоматизированным предприятиям.
Теория автоматического регулирования составляет научную основу автоматики. Второе всесоюзное совещание по теории автоматического регулирования подвело итоги развития теории автоматического регулирования в Советском Союзе, обобщило результаты работы советских ученых'и поставило перед ними новые конкретные задачи по дальнейшему развитию теории автоматического регулирования в соответствии с требованиями практики.
Вместе с тем, совещание констатировало, что «... имеет место -определенное отставание теории от требований, выдвигаемых практикой в различных областях-промышленности и сельского хозяйства. Существующие методы теории автоматического регулирования .в значительной мере еще не удовлетворяют запросам инженерной практики. Проходит длительное время, пока новые методы и результаты, полученные в области теории регулирования, делаются достоянием широких инженерных кругов и принимают формы, удобные для использования в практике проектирования автоматических устройств».
Авторы настоящей книги поставили перед собой задачу дать практикам пособие для проектирования и разработки электрических следящих систем малой мощности, в которых используются усилители с выходной мощностью от долей до 100—200 вт. Следящие системы малой мощности различных видов и форм приобрели за последние годы особое значение в связи с развитием комплексных систем управления и кибернетики. Эти системы находят применение в гражданской и в военной технике.
В книге не описывается теория автоматического регулирования, так как в настоящее время изданы многие фундаментальные
ОГЛАВЛЕНИЕ
Нредисловие ........................................................ 3
Разделпервый Общие вопросы синтеза следящих систем
Глава 1. Введение.
§ 1. О синтезе следящих систем малой мощности ..'...'............. 5
§ 2. Об определении качества работы следящих систем............ 7
§ 3. О демпфирующих (корректирующих) средствах.............. 12
§ 4, Типы следящих систем малой мощности...................... 16
§ 5. Допущения и ограничения.................................. 20
Глава 2. Требования к частотным характеристикам следящих систем, связанные с необходимым запасом устойчивости
§ 6. Возможные виды асимптотических л. а. х. следящих систем ... 24 § 7. Связь между параметрами асимптотических Л. а. х. и показателем колебательности...................................... 29
§ 8. Влияние дополнительных постоянных времени на параметры
основных л. а. х. типов С и F .. <............................ 41
§ 9. Общие принципы построения л. а. х. любого типа............ 46
§ 10. Параметры нормированных л. а. х.....1--.--............ 49
§ 11. Связь между показателем колебательности и" переходным процессом для нормированной л. а. х. Графики нормированных
переходных процессов--__.............................. 52
§ 12. Л.а.х. простейших следящих систем воспроизведения угла ... 55
Глава 3. Требования к низкочастотной части л. а. х. следящих систем, связанные с необходимой точностью
§ 13. Режимы работы следящих систем и ошибки.................. 58
§ 14. Работа на качке без момента нагрузки......;............... 61
§ 15. Работа на качке при учете момента нагрузки при первом методе
демпфирования............................................. 65
§ 16. Работа на качке с моментом нагрузки при втором методе демпфирования.................................................... 69
| 17. Пример на построение л. а. х. следящей системы при работе на
качке без учета и с учетом момента нагрузки................. 73
§ 18. Работа на качке с моментом нагрузки при наличии зоны застоя
управляющей оси.......................................... 75
§ 19. Влияние момента инерции исполнительной оси на ошибку при
перемене знака скорости.................................... 77
: § 20. Пример на определение допустимого значения первой большой
постоянной времени........................................ 79
| 21. Работа следящей системы с астатизмом второго порядка на
качке...................................................... 83
§ 23. Пример на определение с, к. о. следящей системы при воспроизведении случайного стационарного процесса. Пример на построение желаемой л. а. х........................................ 90,
§ 24. Работа следящей системы при воспроизведении случайного стационарного процесса с моментом нагрузки.................. 94 '
§ 25. Работа на нерегулярной качке............................. 100 :
§ 26. Безредукторные следящие системы стабилизации угла ........ 111
Глава 4. Требования к л. а. х. следящих систем воспроизведения угла,,
связанные с плавностью работы .
§ 27. Общие сведения............................................ 115
§ 28. Определение критической скорости следящей системы ....... 119
§ 29. Пример на определение критической скорости .............. 128
§ 30. Условия невозможности существования скачков при движении
со сколь угодно малой скоростью........................... 132
§ 31. Методы увеличения постоянной времени исполнительного двигателя ................................................-..... 140
Р asдел второй
Вопросы синтеза некоторых специальных видов следящих систем Глава 5. Гиростабилизаторы (гирорамы)
§ 32. Общие сведения............................................ 145
§ 33. Передаточная функция разомкнутой гирорамы.............. 148
§ 34. Л. а. х. силовых гиростабилизаторов......................... 152
§ 35. Связь между ошибкой на качке и параметрами л. а. х. силовой
гирорамы.........;........................................ 157
§ 36. Л. а. х. гирорам на малых гироскопах. Первый этап построения »Щ желаемой л. а. х. и определение параметров обратной связи ... 163 § 37. Второй этап построения желаемой л. а. х. гирорамы на малых гироскопах. Определение уровня сигнала по первой производной
от угла прецессии.......................................... 168
§ 38. Связь между ошибкой стабилизации и параметрами л. а. х. гирорам на малых гироскопах................................... 173
Глава 6. Интегрирующие и сглаживающие следящие системы
§ 39. Интегрирующий привод..................................:.. 176
§ 40. Ошибка интегрирующего привода в статическом, режиме ...... 181
§ 41. Ошибка интегрирующего привода при движении с постоянной
скоростью. Диапазоны работы интегрирующего привода...... 183
§ 42. Ошибка при интегрировании гармонического входного,сигнала.
Динамическое смещение нулевого положения ............... 185
§ 43. Оценка динамических свойств интегрирующих приводов.....188
§ 44. Коррекция интегрирующих приводов........................193
§ 45. Сглаживающие следящие системы.....,..................... 195
§ 46. Электромеханические сглаживающие системы первого порядка 200 § 47. Электромеханические сглаживающие системы второго порядка 202 § 48. Электромеханические сглаживающие системы первого порядка
с повышенной добротностью по, скорости.............,........ 205
§ 49. Сглаживание помехи, представляющей случайный стационарный процесс ..--..,--..........................----- 210
§ 50. Сглаживание помехи типа нерегулярной качки •• • •:........ 214
§ 51. Ошибки сглаживающих систем при воспроизведении полезного
сигнала.....................................................217.'
т'-л-Зва 7. Следящие системы воспроизведения модулированных величин (усилители с глубокой обратной связью)
§ 52. Общие сведения............................................ 222
§ 53. Аналитические зависимости для типовых л. а. х.............225
§ 54. Корректирующие цепи...................................... 231
§ 55. Связь между ошибками и параметрами л. а. х. .;............233
§ 56. Пример на проектирование усилителя с глубокой обратной
связью..................................................... 236
Раздел третий Вопросы расчета и проектирования элементов следящих систем
Глава 8. Чувствительные элементы
§ 57. Общие сведения............................................ 243
§ 58. Реостатные чувствительные элементы ........................ 244
§ 59. Селсины...................................................249
§ 60. Вращающиеся трансформаторы...........................,... 251
§ 61. Датчики угла прецессии....................................264
§ 62. Следящие трансформаторы.................................. —
§ 63. Тахогенераторы............................................ 266
§ 64. Фотоэлектрические чувствительные элементы ................ 269
Глава 9. Усилительные элементы
§ 65. Общие сведения ........•..................................... 273
§ 66. Тредования к запасу линейности усилителя в связи^ с наличием
помех на входе .............................................. 276
§ 67. Требования к стабильности фазовой характеристики усилителя. 280 § 68. Смещение нуля следящей системы под воздействием высших
гармоник на входе .. .••>....................................... 281
§ 69. Ламповые усилители......................................... 283
§ 70. Усилители на кристаллических триодах. Схема с заземленной
базой...................................................... 292
§ 71. Схема с заземленным эмиттером............................. 295
§ 72. Схема с заземленным коллектором ......• • • •............... 297
§ 73. Усилительный каскад с разделительным конденсатором....... 299
§ 74. Усилительные каскады с трансформаторной связью .......... 306
§ 75. Технические данные кристаллических триодов .............. 309
§ 76. Магнитные усилители...................'............i__'.. —
§ 77. Сопряжение каскадов магнитного усилителя с источником
управляющего сигнала .................................."--~320
§ 78. Вибрационные усилители ................:.................. 324
§ ,79. Вибрационные усилители с возбуждением вибраций от внешнего истрчника............................................. —
§ 80. Вибрационные усилители с самовозбуждением (с обратными
связями)................................................... 331
§ 81. Основные особенности применения вибрационных усилителей
в следящих системах.......................................332
§ 82. Электромашинные усилители с независимым возбуждением ... 334
§ 83. Электромашинные усилители с поперечным полем ....:......337
§ 84. Передаточные функции электромашинных усилителей с поперечным полем............................................,.. 343
Г л а в а 10. •Преобразовательные элементы
, § 85. Общие сведения...............'.........,..................» 351
§ 86. Диодный однополупериодный демодулятор, работающий на
активйую нагрузку.........................................352
§ 87. Двухполупериодный кольцевой демодулятор ................. 357
88. Двухполупериодный мостовой демодулятор.................. 362
89. Общие требования к фильтрам фазовых детекторов ..........363
90. Г-образные RC-фильтры ......,.............................366
91. Фильтр нижних частот с индуктивностью ...................370
92. Двойной Т-образный контур ................................377
_ 93. Двойной Т-образный контур симметричного типа............382
§ 94. Триодные демодуляторы--,............................... 388
•Глава 11. Исполнительные двигатели
§ 95. Общие сведения........................................... 390-
§ 96. Механические характеристики асинхронных двухфазных двигателей.............,--.................................393
§ ' 97. Передаточная функция асинхронного двухфазного двигателя 396
§ 98. Схемы включения асинхронных двухфазных двигателей .....402
§ 99. Передаточная функция двигателя постоянного тока с независимым возбуждением .................,....................405
§ 100. Передаточная функция двигателя постоянного тока, управляемого со стороны цепи возбуждения.........................408
§ 101. Выбор мощности исполнительного двигателя ............... 410
§ 102. Выбор мощности исполнительного двигателя при воспроизведении следящей системой случайного стационарного процесса 416
§ 103. Выбор редуктора..........................................418
§ 104. Основные данные двигателей малой мощности........___426
1 i'\ :Глава 12. Корректирующие средства и их расчет
§ 105. Общие сведения.................':.......................... 432
§ 106. Общие положения о расчете последовательных корректирующих
средств.......--.,.......................................438
§ 107. Пассивные корректирующие цепи для сигналов с нулевой
несущей частотой (постоянного тока).......................439
§ 108. Примеры на определение параметров пассивных звеньев __456
§ 109. Пассивные корректирующие цепи для сигналов с несущей
частотой (переменного тока) .................,............. 460
§ 110. Общие положения о расчете прямых параллельных корректирующих связей............................................466
§ 111. Введение интеграла от ошибки в закон регулирования......•. 467
§ 112. Введение производных от ошибки в закон регулирования__470
§ 113. Введение жесткой (статической) связи в закон регулирования 472 § 114. Введение производных от угла поворота оси задавания в закон
регулирования (системы комбинированного управления)......473
§ 115. Общие положения о расчете обратных связей .>...........ч. 474
§ 116. Безынерционное пропорциональное звено в цепи обратной связи
(жесткая обратная связь)..................................481
§ 117. Преобразующее звено в цепи обратной связи, не охватывающей двигатель (обратные связи по напряжению и приращению
напряжения).............................................. 483
§ 118. Дифференцирующее звено в цепи обратной связи, охватывающей двигатель (скоростная обратная связь^ ......,.... '.•___486
•§119. Дифференцирующее звено и фильтр верхних частот в цепи обратной связи^ охватывающей двигатель (обратная связь по
ускорению)...............................................491
-§ 120. Дифференцирующее звен.о и сложный фильтр в цепи обратной
связи, охватывающей двигатель ,-г».........................492
| 121. Сравнительная оценка различных корректирующих средств ... 496 Литература ...'.........."...':.--........................ 500
Цена: 300руб.
