Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Построение математической модели СИ по его структурной схеме





Проектирование СИ разбивается на ряд этапов:

1) анализ структуры и функционирования СИ;

2) учет всех имеющихся ограничений и запрещённых режимов;

3) разработка математической модели СИ на основе некоторого математического аппарата и математических методов;

4) исследование математической модели СИ во всем диапазоне измерения допустимых входных параметров и внешних воздействий;

5) исследовать математической модели СИ в области ограничений;

6) выбор с помощью математической модели СИ, его конструктивных метрологических, технологических и других параметров данных в задание на проектирование.

Составление математической модели, устанавливающей зависимость между выходной величиной Y(t) и входной величиной X(t): Y(t)=F[X(t)], по структурной схеме СИ является в настоящее время одним из основных методов как в теории приборостроении, так и в других областях техники. При построении математической модели СИ по его структурной схеме выполняются следующие процедуры:

1) выявляется последовательность элементарных измерительных преобразований с определением их входных и выходных величин;

2) с учетом полученной последовательности преобразований составляется последовательность преобразователей, реализуемая в виде структурной схемы;

3) составляются математические модели отдельных блоков полученной структурной схемы;

4) путем согласования математических моделей отдельных звеньев составляется полная математическая модель СИ.

5) выполняется сравнение математической модели с физическим СИ и проверка её адекватности.

В качестве примера рассмотрим процедуру составления математической модели прибора для измерения давления, сил, вибрации и ускорения. Моделируемый прибор схематически изображен на рис. 8.1.

На рис. 8.1 введен:

поз 1 - магнитная система магнитоэлектрического преобразователя

поз 2 - прибор для измерения тока (амперметр);

поз 3 - эластичная мембрана;

поз 4 - подвижная катушка.

 

 

Рис. 8.1. Схематическое изображение прибора для измерения давления, сил, вибрации

 

Рассмотрим работу прибора, отражая взаимодействие его частей на мнемосхеме рис. 8.2. Стальной (магнитный) корпус катушки 4 является одновременно обкладкой конденсатора. Другой обкладкой конденсатора является центральный стержень магнитной системы. Эти обкладки включены в одну из диагоналей 1-1 моста с усилителем на выходе. Мост питается переменным током. С выхода усилителя сигнала моста 2-2 напряжение разбаланса моста подаётся

 

через амперметр 2 на катушку 4. При воздействии давления Р на мембрану создаётся сила F1, которая перемещает подвижную часть и ёмкость преобразователя изменяется. При этом напряжение на выходе моста увеличивается и создаётся ток в цепи катушки 4, который в свою очередь создаёт силу обратной связи FОС по направлению к встречной силе F1. При этом изменение происходит до тех пор, пока не возникнет баланс сил, т.е. F1=FОС.

 

 

Рис. 8.2. Мнемосхема, отражающая взаимодействие частей прибора для измерения давления, сил, вибрации

На рис. 8.2 введены следующие обозначения:

∆ F – разбаланс сил F1 и FOC, ∆ F=F1- FOC;

∆ δ – перемещение обкладки конденсатора;

UВЫХ – напряжение на выходе усилителя.

 

 

Рис. 8.3. Структурная схема прибора для измерения давления, сил, вибрации

 

На рис. 8.3 изображена структурная схема прибора для измерения давления, сил, вибрации и ускорения, на котором обозначены:

1 - преобразователь давления Р в силу F1. В данном случае мембрана используется как поршень;

2 - преобразователь силы F1 в перемещение ∆ δ. В этом случае используется пружинная часть мембраны;

3 - преобразователь – мост переменного тока, преобразующий ∆ δ в ∆ U;

4 - преобразователь ∆ U в UВЫХ (усилитель моста);

5 - масштабный преобразователь UВЫХ в IВЫХ;

6 - магнитоэлектрический преобразователь IВЫХ в FOC;

7 - электромеханический прибор (преобразователь) IВЫХ в α – угол поворота стрелки ИП;

∑ - суммирующее устройство.

С помощью указанной структурной схемы реализуется уравнение связи (преобразования)

α =F(p).

Определение передаточной функции каждого из звеньев реализуется путём составления дифференциального уравнения, описывающего эти звенья на основе физических законов, используя баланс энергии, методами аналогии.

 







Дата добавления: 2014-11-12; просмотров: 829. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...


Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...


Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...


Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит...

Кран машиниста усл. № 394 – назначение и устройство Кран машиниста условный номер 394 предназначен для управления тормозами поезда...

Приложение Г: Особенности заполнение справки формы ву-45   После выполнения полного опробования тормозов, а так же после сокращенного, если предварительно на станции было произведено полное опробование тормозов состава от стационарной установки с автоматической регистрацией параметров или без...

Разновидности сальников для насосов и правильный уход за ними   Сальники, используемые в насосном оборудовании, служат для герметизации пространства образованного кожухом и рабочим валом, выходящим через корпус наружу...

Дренирование желчных протоков Показаниями к дренированию желчных протоков являются декомпрессия на фоне внутрипротоковой гипертензии, интраоперационная холангиография, контроль за динамикой восстановления пассажа желчи в 12-перстную кишку...

Деятельность сестер милосердия общин Красного Креста ярко проявилась в период Тритоны – интервалы, в которых содержится три тона. К тритонам относятся увеличенная кварта (ув.4) и уменьшенная квинта (ум.5). Их можно построить на ступенях натурального и гармонического мажора и минора.  ...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия