Согласующие, задающие элементы и датчики

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАОЧНИКОВ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ИНФОРМАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА И СИСТЕМЫВ МЕХАТРОНИКЕ»

Специальность 071800 «Мехатроника»

 

Контрольное задание №1

 

Регуляторы

В соответствии с шифром выбрать вариант задания из табл. 1. Для заданного варианта выполнить:

1. По заданным параметрам реализовать регуляторы на базе операционного усилителя.

2. Начертить принципиальную электрическую схему регулятора и рассчитать его параметры (величины сопротивлений рези­сторов и емкостей конденсаторов).

3. Для П-регулятора с учетом ограничения выходного напряжения величиной Uвых построить зависимость Uвых=f(U_BX).

4. Реализовать инверсный и прямой П-регулятор.

Таблица 1

Параметры регуляторов для реализации на ОУ

 

Послед­няя цифра шифра				Тип регулятора
П	И	ПИ	Д	А (фильтр)
К	Umax, в	Ти, с	К	Ти, с	Тд,с	fmax,Гц	К	Тф, с
	0,4		0,5		1,2	0,004		0,5	0,02
			0,25		0,025	0,08		0,8	0,04
			0,04	0,4	0,008	1,2		2,5	0,08
	0,6		2,5	0,25	0,6	0,006			0,25
			0,06		0,02	0,8			1,2
	0,5		0,008	0,6	0,5	2,5		0,2	0,06
			1,2		2,5	0,4			2,5
			0,6	0,8	0,04	0,002			0,08
	0,2		1,8		0,02	1,4			0,4
			0,005		1,4	0,04			1,4

Примечание: К- коэффициент усиления; Т_и - постоянная времени интегрирования; Т_д -постоянная времени дифференцирования; Тф - постоянная времени фильтра;fmax - мак­симальная частота пропускания регулятора; Umax - максимальное выходное напряжение регулятора.

При реализации регуляторов на операционном усилителе необходимо учитывать, что минимальная величина сопротивления во входных цепях и цепи обратной связи ОУ не должна быть меньше 1 кОм.

 

Контрольное задание №2

Вывод передаточной функции регулятора

В соответствии с шифром выбрать вариант задания из табл. 2 и 3. Для заданного варианта выполнить следующее:

1. Начертить принципиальную электрическую схему регулятора.

2. Пронумеровать резисторы и конденсаторы и вывести переда­точную функцию для инвертирующего (рис. 1) и неинвертирующего (рис. 2) регуляторов.

3. Написать выражения для расчета коэффициента усиления и по­стоянных времени регуляторов.

 

Таблица 2

Параметры инвертирующего регулятора

 

Таблица 3

Параметры неинвертирующего регулятора

 

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема инвертирующего регулятора

Рис. 2. Принципиальная электрическая схема неинвертирующего регулятора

 

Передаточную функцию регулятора можно определить через отношение сопротивлений в цепи обратной связи и входного, вы­раженных в операторной форме записи.

Для инвертирующего регулятора (см. рис. 1)

 

Для неинвертирующего регулятора (см. рис. 2.)

 

Сопротивление конденсатора в операторной форме записи

 

Результирующую передаточную функцию после преобразований необходимо представить в виде

 

 

Контрольное задание 3

Согласующие, задающие элементы и датчики

В соответствии с шифром выбрать вариант задания по табл. 4. Для заданного варианта выбрать из перечня необходимые эле­менты. Для каждого элемента выполнить:

1) начертить принципиальную схему элемента;

2) начертить диаграммы, поясняющие работу элемента;

3) нарисовать характеристику управления элемента;

4) привести краткое описание работы элемента.

Перечень элементов для задания 3

1. Задатчик интенсивности на операционных усилителях.

2. Фазовый детектор на транзисторных ключах.

3. Фазовыпрямляющее устройство на ОУ.

4. ЦАП с двоично взвешенными резисторами.

5. ЦАП с матрицей R-2R.

6. АЦП последовательного счета.

7. АЦП двойного интегрирования.

8. АЦП поразрядного уравновешивания.

9. АЦП параллельного действия.

10. Амплитудный режим работы сельсина.

11. Работа сельсина в режиме фазовращателя.

12. СКВТ.

13. Датчик рассогласования на сельсинах.

14. Работа сельсинов в индикаторном (двигательном) режиме.

15. Цифровой датчик угла поворота (контактный).

16. Цифровой датчик угла поворота (на индуктосине).

17. Датчик скорости на базе тахогенератора постоянного тока.

18. Датчики скорости на базе тахогенераторов переменного тока.

19. Датчик напряжения.

20. Датчик тока.

 

Таблица 4 Согласующие, задающие элементы и датчики