Аннотация
Книга является учебным пособием для энергетических вузов и факультетов, готовящих инженеров для проектирования, изготовления и эксплуатации следящих приводов. В ней излагается материал, необходимый для проектирования следящих приводов, имеющих различные конструктивные схемы и принципы работы; приводятся наиболее распространенные методы расчета, дающие возможность при проектировании получить все практически необходимые характеристики следящего привода; метод расчета сопровождается многочисленными примерами.
Предисловие
Развитие современной техники невозможно без'применения автоматических управляющих систем. В последние годы в нашей стране и за рубежом сделаны большие успехи в области теории и практики автоматического управления, а также в направлении повышения качества автоматизации. В свете задач, выдвинутых программой КПСС, принятой на XXII съезде, их роль в народном хозяйстве будет быстро возрастать. Запуск Советским Союзом первых искусственных спутников Земли, первые в мире полеты вокруг Земли на космических кораблях советских космонавтов показали блестящие успехи в развитии отечественной ракетной техники, автоматики и систем управления.
Среди современных автоматических управляющих систем заслуживают особого внимания системы, построенные на основе компенсации возмущений, или инвариантности (независимости), регулируемой величины от возмущений, которые действуют на регулируемый объект [1].
За последнее время опубликовано большое число книг с изложением теории автоматического управления и следящего привода, однако в них не уделялось должного внимания теории инвариантности и компенсации внешних возмущений, тем более проектированию инвариантных следящих приводов. Такое положение следует признать нетерпимым, так как многие виды инвариантных систем управления и, в частности, высококачественные инвариантные следящие приводы давно уже применяются во многих отраслях техники и производства.
Главный практический смысл реализации условий инвариантности в системах следящего привода заключается в существовании возможности уменьшения их установившейся погрешности слежения теоретически до нуля или до любой заданной величины.
В эксплуатации находится ряд следящих приводов, создание KOT9Pbix невозможно без применения принципа инвариантности.
Идея создания данной книги принадлежит академику В. С. Ку-
леоакину — одному из основоположников теории инвариантности
и ее применений. Он принял непосредственное участие в определе-
ии содержания и плана книги, его советы и указания во многом
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие......................... 8
Глава/. Введение....................... б
| 1.1. Основные определения и задачи............. 8
§ 1.2. Разновидности следящих приводов............ 10
§ 1.3. Грубое и точное слежение................. 12
§ 1.4. Порядок проектирования и расчета следящих приводов ... 16
Глава //. Важнейшие особенности дифференциальных уравнений следящих приводов...................... 19
S2.1. Введение........................ 19 2.2. Следящий привод без дифференциаторов .......... 21 2.3. Следящий привод с дифференциаторами .......... 23 2.4. Назначение дифференциаторов угла поворота объекта ао и коэффициента усиления /Су ................... 28
§ 2.5. Назначение дифференциаторов угла поворота задающего ад и
напряжений t/i и (/о ................... 27
§ 2.6. Инвариантность форм /// и IV . . ."........... 29
§ 2.7. Статическая и динамическая граница линейности усилителя . 31
Глава ///. Устойчивость и переходный процесс.......... 32
§ 3.1. Введение........................ 32
§3.2. Определение корней характеристического уравнения и коэффи- 84
циентов левой части "у равнения при обратном методе .....
§ 3.3. Переходные процессы.................. 44
§ 3.4. Метод типовых (стандартных) уравнений • • .•,...... 55
§ 3.5. Переходный процесс при возмущающем воздействии .... 79
§ 3.6. Влияние люфтов (зазоров) в редукторах на устойчивость ... 81
Глава IV. Установившаяся погрешность ............. 84
I 4.1. Разновидности погрешностей............... 84
| 4.2. Погрешности при изменении угла задающего с постоянными производными ............. .......... 85
4.3. Погрешность при выработке задающим гармонического закона 88
4.4. Погрешности при движении по любому периодическому закону 92
4.5. Погрешности при непериодическом законе движения .... 94
4.6. Добротность и интенсивность инвариантности ....... 95
. 4.7. Погрешность возмущений ..............., 97
§ 4.8. Случайные погрешности...........,~..... 103
Глава V. Следящие приводы с электрическими исполнительными двигателями 109
§ 5.1. Общая характеристика................. 109
| 5.2. Простейшие следящие приводы . . .......... 109
I 5.3. Следящие приводы с электромашинными усилителями . . . . 118
473
' § 5.4. Учет влияния упругих деформаций механических элементов
привода ...........................
§ 5.5. Люфты (зазоры) в редукторах..............
Глава V/. Следящие приводы с гидрорегуляторами........ 133 л
§ 6.1. Общая характеристика следящих приводов с гидрорегуляторами 133 *>
§ 6.2. Управление шпинделем при помощи электродвигателя .... 134 „»•
§ 6.3. Следящие приводы с управлением шпинделем при помощи гид- ' >-
роусилителей....................... 17$ { <
Глава V//. Символические методы расчета.......... \yf )
§ 7.1. Характеристика методов ................. i/gj
§ 7.2. Преобразования Лапласа................ щр
§ 7.3. Использование К (р) изображений ............ 197
Глава V///. Передаточные .функции и частотные характеристики • . . 200
§ 8.1. Передаточные функции ................. 200
§ 8.2. Частотные характеристики................' ' JJQJ
§ 8.3. Нормированные частотные характеристики ........ 207
§ 8.4. Ограничения частотных характеристик .......... 209
§ 8.5. Устойчивые следящие приводы с астатизмом выше первого
порядка........................... 211
$ 8.6. Устойчивость следящего привода в области а»шм ... 214
Глава IX. Критерии устойчивости............... 215
§ 9.1. Общие характеристики критериев............. 215
§ 9.2. Критерий устойчивости Рауса — Гурвица.......... 215
§ 9.3. Критерий устойчивости Михайлова ............'.„ 218
§ 9.4. Частотный критерий устойчивости ............." 219
Глава X. Логарифмический частотный метод ........... 223
§ 10.1. Характеристики метода................ . 223
10.2. Типовые эквивалентные звенья............. 225
10.3. Логарифмическая частотная характеристика разомкнутого еле- \ дящего привода без дифференциаторов .......... 234
§ 10.4. Типовые логарифмические частотные характеристики ... 235
§ 10.5. Построение запретной области [40] ............ 250
Глава XI. Синтез корректирующих устройств ........... 253
11.1. Содержание синтеза................... 253
11.2. Последовательное включение корректирующих устройств . 253
11.3. Обратные связи . . ................... 257
11.4. Смешанное включение корректирующих устройств . . . * 265
11.5. Применение инвариантных входов '.............1 266
11.6. Построение кривой переходного процесса методом трапецеидальных частотных характеристик' .............« 267
Глава X//. Дифференциаторы................. 272
§ 12.1. Назначение и особенности дифференциаторов . .... . . '. . 272
§ 12.2. Тахогенераторы в качестве дифференциаторов ....... 272
§ 12.3. Обратные связи.................... 283
§ 12.4. Пассивные дифференцирующие контуры и устройства посто- ^.
янного тока....................... 294
§ 12.5. Дифференциаторы постоянного тока с активными элементами 300
§ 12.6. Дифференцирующие контуры переменного тока . . . . ., • ™ :
Глава X///. Преобразовательные элементы............. 306
§ 13.1. Назначение преобразовательных элементов ........'" 30°
474 ;
§ 13.2. Демодуляторы и модуляторы............... 306
§ 13.3: Фильтры.................,....... 32°
§ 13.4. Селекция управляющих сигналов ............ 323
§ 13.5. Сложение сигналов ................... 336
§ 13.6. Устройства для местного управления .......... 341
Глава XIV. Усилители следящих приводов ........... 351
§ 14.1. Общие сведения. Основные показатели и характеристики . . 351
§ 14.2. Ламповые усилители.................. 360
§ 14.3. Полупроводниковые усилители ............. о/1
§ 14.4. Фазочувствительные выпрямители (демодуляторы) и модуляторы ........................ 379
§ 14.5. Магнитные усилители.................. 389
§ 14.6. Электромашинные усилители .............. 392
Глава XV. Параметры силовых элементов следящих приводов .... 405
§ 15.1. Общие сведения .................• • • 405
§ 15.2. Выбор рода тока и величины напряжения ........ 407
§ 15.3. Выбор номинальной скорости исполнительного электродвигателя и оптимального передаточного числа редуктора .... 409
§ 15.4. Выбор типа редуктора.................. 413
§ 15.5. Выбор мощности исполнительного электродвигателя .... 417 § 15.6. Выбор мощности гидравлического регулятора скорости и силового электродвигателя................. 423
§ 15.7. Выбор мощности генераторов и электромашинных усилителей 425 § 15.8. Уравнения для расчета графиков нагрузки исполнительных
электродвигателей .. . . . ;............... 427
Глава XVI. Чувствительные элементы ............. 432
Глава XV//. Примерные расчеты инвариантных следящих приводов 444
§ 17.1. Расчет следящего привода с электромашинным усилителем 444
§ 17.2. Расчет скоростного следящего привода с гидрорегулятором
скорости......................... 452
§ 17.3. Расчет скоростного следящего привода с гидрорегулятором
скорости и гидроусилителем................ 457
§ 17.4. Расчет позиционно-скоростного следящего привода с гидрорегулятором скорости и гидроусилителем .......... 462
Литература......................... 470
Цена: 300руб.
