Bergantung pada kaedah mempengaruhi badan kawal selia, pengawal selia automatik boleh bertindak secara langsung atau tidak langsung. Dalam pengawal selia tindakan langsung unsur sensitif secara langsung mempengaruhi badan kawal selia, menggunakan tenaga yang diterima daripada persekitaran terkawal. Peranti pengukur dan penggerak mereka adalah penting dengan badan kawal selia dan bertindak ke atasnya melalui sambungan mekanikal. Kelemahan utama pengawal selia bertindak langsung adalah ketidaksesuaiannya untuk alat kawalan jauh.

Dalam pengawal selia tindakan tidak langsung, terletak pada jarak yang agak jauh dari badan kawal selia, kawalan badan kawal selia dijalankan menggunakan tenaga yang diterima daripada sumber luar.

Mengikut jenis tenaga yang mendorong mereka, pengawal selia dibahagikan kepada pneumatik, hidraulik, elektrik dan gabungan.

DALAM pneumatik Pengawal selia menggunakan tenaga udara termampat. Pengawal selia ini boleh dipercayai dalam operasi dan selamat kebakaran.

DALAM hidraulik Pengawal selia menggunakan tenaga bendalir (minyak atau air). Ia boleh dipercayai dalam operasi dan boleh membangunkan daya peralihan yang besar pada penggerak. Walau bagaimanapun, mereka mempunyai beberapa kelemahan: julat tindakan terhad yang ditentukan oleh panjang saluran paip nadi, pergantungan ciri prestasi pada suhu bendalir kerja dan mudah terbakar (dalam hal menggunakan minyak).

Yang paling meluas elektrik pengawal selia, yang dibahagikan kepada elektromekanikal dan elektronik. Kelebihan utama pengawal selia elektrik berbanding dengan pneumatik dan hidraulik ialah keupayaan untuk menghantar impuls arahan ke peranti perantaraan dan penggerak pada jarak yang hampir tidak terhad dengan kelewatan yang minimum.

DALAM digabungkan Pengawal selia secara serentak menggunakan dua jenis tenaga: elektro-pneumatik - tenaga elektrik dan udara termampat, elektro-hidraulik - tenaga elektrik dan cecair, pneumo-hidraulik - udara termampat dan cecair. Gabungan ini membolehkan anda memaksimumkan faedah setiap jenis tenaga.

Berdasarkan sifat kesan pengawalseliaan, pengawal selia automatik dibahagikan kepada beberapa jenis.

Pengawal selia kedudukan. Badan kawal selia mungkin menduduki dua atau tiga jawatan tertentu. Pengawal selia dua dan tiga kedudukan paling banyak digunakan.

Pengawal selia berkadar (statik). Badan kawal selia menukar kedudukannya mengikut corak yang sama seperti perubahan nilai terkawal; kelajuan pergerakan badan pengawal selia adalah berkadar dengan kadar perubahan pembolehubah terkawal.

Pengawal selia astatik. Apabila pembolehubah terkawal menyimpang daripada nilai yang ditetapkan, badan kawalan bergerak lebih kurang perlahan dan sepanjang masa dalam satu arah sehingga

sehingga pembolehubah terkawal mencapai nilai yang ditetapkan.

Pengawal selia isodromik. Mereka menggabungkan sifat-sifat pengawal selia statik dan astatik dan memastikan penyelenggaraan nilai yang ditentukan bagi pembolehubah terkawal tanpa sisihan baki. Badan kawal selia boleh menduduki mana-mana jawatan dalam strok kerjanya.

Pengawal selia, dengan pendahuluan. Mereka mempunyai peranti tambahan, berkat proses kawalan berlaku dengan mengambil kira kadar perubahan pembolehubah terkawal. Dalam pengawal selia ini, kesan tambahan daripada kadar perubahan pembolehubah terkawal ditambahkan pada tindakan berkadar, yang menyebabkan elemen kawalan bergerak dengan sedikit kemajuan, meningkat dengan peningkatan kadar perubahan pembolehubah terkawal. Apabila kadar perubahan pembolehubah terkawal berkurangan, pergerakan lanjutan ini juga berkurangan dan berhenti sepenuhnya apabila pembolehubah terkawal berhenti berubah.

Apakah pengawal selia automatik? Pengawal selia bertindak langsung dan tidak langsung. Gambar rajah blok pengawal selia automatik

Pengawal selia automatik dikelaskan mengikut tujuan, prinsip operasi, reka bentuk ciri, jenis tenaga yang digunakan, sifat perubahan dalam pengaruh pengawalseliaan, dsb.

Menurut prinsip operasi, mereka dibahagikan kepada pengawal selia tindakan langsung dan tidak langsung. Pengawal selia bertindak langsung tidak menggunakan tenaga luaran untuk proses kawalan, tetapi menggunakan tenaga objek kawalan itu sendiri (persekitaran terkawal). Contoh pengawal selia tersebut ialah pengawal selia tekanan. Dalam pengawal selia automatik bertindak tidak langsung, sumber tenaga luaran diperlukan untuk operasinya.

Berdasarkan jenis tindakan, pengawal selia dibahagikan kepada berterusan dan diskret. Pengawal selia diskret pula dibahagikan kepada geganti, digital dan nadi.

Berdasarkan jenis tenaga yang digunakan, ia dibahagikan kepada elektrik (elektronik), pneumatik, hidraulik, mekanikal dan gabungan. Pilihan pengawal selia berdasarkan jenis tenaga yang digunakan ditentukan oleh sifat objek kawalan dan ciri-ciri sistem automatik.

Menurut undang-undang peraturan, mereka dibahagikan kepada pengawal selia dua dan tiga kedudukan, pengawal selia standard (integral, proportional, proportional-derivative, proportional-integral, dan proportional-integral-derivative regulators - disingkatkan sebagai I, P, PD, PI dan PID - pengawal selia), pengawal selia dengan struktur berubah, penyesuaian (penalaan kendiri) dan pengawal optimum. Pengawal selia dua kedudukan digunakan secara meluas kerana kesederhanaan dan kos yang rendah.

Mengikut tujuan mereka, pengawal selia dibahagikan kepada khusus (contohnya, tahap, tekanan, suhu, dll.) dan pengawal selia sejagat dengan isyarat input dan output yang standard dan sesuai untuk mengawal pelbagai parameter.

Berdasarkan jenis fungsi yang mereka lakukan, pengawal selia dibahagikan kepada pengawal selia penstabilan automatik, pengawal selia perisian, pengawal selia pembetulan, pengawal selia nisbah parameter dan lain-lain.

Rajah 5 menunjukkan gambarajah blok pengawal automatik biasa.

nasi. 5.

Dalam sistem kawalan, pengawal selia automatik digunakan untuk mengekalkan nilai parameter proses tertentu. Elemen utama pengawal selia (Rajah 5): peranti 1 untuk mengukur pembolehubah terkawal; peranti 2 untuk memasukkan nilai set pembolehubah terkawal (setter); peranti 3 untuk membandingkan nilai yang diukur dan ditetapkan untuk menentukan sisihan; peranti kawalan 4, membentuk [undang-undang peraturan dan mengawal kesan ke atas penggerak badan kawal selia; 5 peranti untuk melaraskan pengawal selia,

Pengawal selia industri melaksanakan prinsip pesongan.

Pengawal selia mengekalkan nilai malar bagi nilai keluaran dalam had yang ditentukan dengan menukar nilai terkawal.

Menurut prinsip operasi, pengawal selia dibahagikan kepada pengawal selia bertindak langsung (langsung) dan pengawal selia bertindak tidak langsung, dan kedua-dua yang pertama dan kedua boleh menjadi tindakan terputus-putus atau berterusan.

Dalam pengawal selia langsung atau bertindak langsung, elemen pengawal selia berada di bawah pengaruh parameter terkawal sama ada secara langsung atau melalui parameter bergantung, dan apabila parameter terkawal berubah, ia digerakkan oleh daya yang timbul dalam elemen penderiaan pengawal selia dan mencukupi untuk menyusun semula elemen pengawal selia tanpa sebarang sumber tenaga luaran.

Dalam pengawal selia bertindak tidak langsung (pengawal selia automatik), elemen sensitif bertindak pada badan pengawal selia dengan sumber tenaga bebas luaran, yang boleh berupa udara, gas, cecair, dll. Apabila nilai parameter terkawal berubah, daya yang dihasilkan dalam elemen sensitif pengawal selia hanya mengaktifkan peranti tambahan.

Kedua-dua jenis pengawal selia terdiri daripada badan kawal selia, unsur sensitif (pengukuran) dan kawalan.

Dalam pengawal selia bertindak langsung, elemen penderiaan dan kawalan adalah bahagian penting pemacu badan pengawal selia dan tidak boleh dipisahkan daripadanya. Pengawal selia bertindak langsung mempunyai elemen sensitif dan kawalan - peranti bebas, dipisahkan daripada badan pengawal selia.

Pengawal selia bertindak langsung kurang sensitif berbanding pengawal selia bertindak tidak langsung. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa badan pengawal selia, apabila nilai parameter terkawal berubah, mula bergerak hanya selepas kemunculan daya yang mencukupi untuk mengatasi daya geseran di semua bahagian yang bergerak.

Dengan pengawal selia bertindak tidak langsung, daya geseran diatasi oleh sumber tenaga luaran, dan tiada perubahan ketara dalam daya pada penggerak diperlukan. Oleh itu, peraturan berlaku lebih lancar di sini.

Walau bagaimanapun, tanpa mengira prinsip operasi, pengawal selia mesti sentiasa menyediakan kawalan yang cukup stabil.

Pengawal selia kelajuan automatik termasuk pengawal selia mekanikal sendiri dengan pemberat emparan dan sistem tuas kawalan yang memastikan sambungan pengawal selia dan elemen pelarasan dengan klac pemeteran.

Pengawal kelajuan automatik digunakan untuk mengekalkan kelajuan tertentu dengan ketepatan yang diberikan. Ketepatan peraturan dinilai, khususnya, dengan tahap ketidaksamaan, yang ditakrifkan sebagai nisbah perbezaan antara kelajuan putaran mod melahu dan mod yang ditentukan mengikut ciri kelajuan luaran kepada nilai puratanya. Dalam amalan, tahap ketidaksamaan ditentukan oleh kecerunan ciri pengawalseliaan.

Mod melahu bermaksud enjin berjalan tanpa beban. Oleh itu, operasi pengawal selia automatik adalah untuk menukar jumlah bekalan bahan api apabila beban berubah dan tuil kawalan berada dalam kedudukan malar, i.e. pedal pemecut. Dalam kes ini, ciri pengawalseliaan mod kelajuan ini terbentuk. Pengawal selia automatik semua mod menyediakan peraturan enjin diesel ke atas keseluruhan julat mod operasi, dan pemandu menetapkan mod kelajuan yang diperlukan dengan menekan pedal pemecut.

Pengawal kelajuan dua mod menyediakan kawalan automatik bagi mod mula dan mod minimum dan nominal, dan semua mod perantaraan berada di bawah kawalan pemandu, yang bertindak secara langsung pada elemen pemeteran, mengubah jumlah bekalan bahan api.

Pengawal selia mod dwi lebih disukai pada enjin diesel automotif, kerana tindakan langsung pada elemen pemeteran mengurangkan penggunaan bahan api dan pelepasan zarah semasa operasi tidak stabil.

Kelajuan dan ciri-ciri kawal selia bekalan bahan api pam VE dengan pengawal selia semua mod dan dwi-mod ditunjukkan dalam Rajah a, b. Penamaan lengkung dan titik ciri yang sepadan diberikan dalam spesifikasi untuk rajah.

nasi. Kelajuan dan ciri kawal selia bekalan bahan api: a - dengan pengawal selia dua mod; b - dengan pengawal selia semua mod; 1 - suapan permulaan; 2 - suapan pada beban penuh; 3 - kawasan operasi pembetulan positif; 4 - ciri pengawalseliaan; 5 - mod minimum melahu

Pengawal selia semua mod

Skim pengendalian pengawal kelajuan semua mod pam bahan api VE dengan sistem tuil dan kedudukan pengendalian klac pemeteran pada pelbagai mod beban dan kelajuan ditunjukkan dalam Rajah a, b, c, d.

nasi. Pengendalian pengawal selia semua mod: a - kedudukan semasa permulaan; b — melahu mod minimum; c - mod pengurangan beban; d - mod peningkatan beban; 1 — berat pengawal selia; 2 — gandingan pengawal selia, 3 — tuil kuasa; 4 — tuil tekanan, 5 — permulaan suapan spring; 6 - gandingan dos; 7 - lubang potong dalam pelocok; 8 - pelocok; 9 — skru pelarasan kelajuan terbiar minimum; 10 - tuil kawalan; 11 — skru pelaras mod maksimum; 12 — paksi tuas kawalan; 13 - spring kerja pengawal selia; 14 - penahan musim bunga; 15 — musim bunga mod minimum; 16 - hentian tuil kuasa; M2 - paksi putaran tuas 4 dan 5; h, dan h2 lejang aktif pelocok dalam pelbagai mod

Pemberat pengawal selia 1 (biasanya empat pemberat) dipasang dalam pemegang, yang menerima putaran daripada gear pemacu. Pergerakan jejari beban diubah menjadi pergerakan paksi gandingan pengawal selia 2, yang mengubah kedudukan tekanan 4 dan tuas kuasa 3 pengawal selia, yang berputar relatif kepada paksi M2. gerakkan gandingan dos 6, dengan itu menentukan strok aktif plunger 8.

Spring terbiar 15 dipasang di bahagian atas tuil kuasa, dan antara tuas kuasa dan tekanan terdapat spring plat suapan permulaan 5. Tuas kawalan 10 bertindak pada spring kendalian pengawal selia 13, hujung kedua daripadanya dipasang dalam tuil kuasa pada selak 14. Oleh itu. kedudukan sistem tuil dan. oleh itu, klac pemeteran ditentukan oleh interaksi dua daya - daya pra-menegang spring pengawal selia kerja, ditentukan oleh kedudukan tuil kawalan, dan daya emparan beban yang didorong ke klac.

Operasi pengawal selia semasa menghidupkan enjin diesel

Sebelum menghidupkan enjin diesel, apabila aci engkol belum berputar dan pam bahan api tidak berfungsi, berat pengawal selia berada pada jejari minimum, dan tuil tolak 4 (nama lain ialah tuil permulaan) di bawah tindakan spring suapan permulaan 5 dianjak ke kiri dalam Rajah a, mempunyai keupayaan untuk berayun relatif kepada paksi M2. Sehubungan itu, hujung berengsel bawah tuil memastikan kedudukan paling kanan dispenser 6 berbanding dengan pelocok 8, yang sepadan dengan suapan permulaan akibat peningkatan lejang aktif pelocok h1. Sebaik sahaja enjin dihidupkan, berat pengawal selia menyimpang dan klac 2 bergerak ke kanan dengan jumlah lejang "a", mengatasi rintangan spring permulaan yang agak lemah 5. Tuas 4 berputar mengikut arah jam pada paksi M2, menggerakkan pemeteran klac ke arah suapan berkurangan (di sebelah kiri oleh Rajah b).

Operasi pengawal pada kelajuan melahu minimum

Apabila tiada beban dan tuil kawalan diposisikan menentang henti dalam skru pelaras 9, enjin diesel hendaklah beroperasi secara stabil pada kelajuan melahu minimum mengikut rajah dalam Rajah b. Peraturan mod ini dipastikan oleh spring terbiar 15. Daya yang berada dalam keseimbangan dengan daya emparan beban, dan akibat keseimbangan ini, bekalan bahan api dikekalkan, sepadan dengan lejang aktif pelocok h2 . Operasi diesel dalam mod ini sepadan dengan titik 5 dalam ciri angka pertama. Sebaik sahaja kelajuan enjin melangkaui kelajuan melahu minimum, lejang “c” tuil kuasa direalisasikan apabila spring 15 dimampatkan di bawah pengaruh daya emparan beban yang semakin meningkat.

Operasi pengawal selia di bawah keadaan beban

Dalam pengendalian enjin diesel dengan pengawal selia semua mod, mod kelajuan ditetapkan oleh pemandu dengan bertindak melalui pedal pemecut pada tuil kawalan 10. Dalam mod pengendalian, spring suapan permulaan 5 dan spring terbiar 15 tidak berfungsi, dan operasi pengawal selia ditentukan oleh ubah bentuk awal spring operasi 13. Apabila memutar tuil kawalan untuk berhenti 11 (angka c, d) ke arah meningkatkan mod kelajuan dan regangan spring kerja yang sepadan, ia daya dihantar ke tuil kuasa 3 dan kemudian melalui tuil 4 ke klac pengawal selia 2, memaksa beban 1 menumpu. Dalam kes ini, sistem tuil berputar relatif kepada paksi M2 lawan jam dalam rajah, menggerakkan klac pemeteran 6 ke arah meningkatkan suapan kepada mod ciri kelajuan luaran. Kekerapan putaran aci engkol diesel dan, dengan itu, beban pengatur meningkat, daya emparan beban dan rintangan yang terakhir terhadap daya spring kerja juga meningkat, dan pada satu ketika keseimbangan daya dan keseimbangan kedudukan semua elemen pengawal selia berlaku. Sekiranya tiada perubahan beban, enjin beroperasi pada keadaan mantap pada kelajuan tetap (tanpa mengambil kira ketidakstabilan putaran semula jadi ke LAN).

Jika dalam mod ini terdapat perubahan dalam beban, maka pengawal selia automatik mula beroperasi mengikut gambar rajah yang ditunjukkan dalam rajah c, d. Apabila beban berkurangan, kelajuan putaran meningkat, berat pengawal selia menyimpang dan, mengatasi rintangan spring kerja, gerakkan gandingan pengawal selia ke kanan (rajah V). Dalam kes ini, sistem tuil berputar relatif kepada paksi M2 mengikut arah jam, menggerakkan klac pemeteran ke kiri, ke arah suapan berkurangan. Akibatnya, cawangan pengawalseliaan 4 dalam rajah pertama terbentuk. Jika tuil kawalan dipasang di beberapa kedudukan pertengahan, maka, berbanding dengan tetapan pengawal selia yang ditunjukkan dalam rajah c, d, salah satu ciri pengawalseliaan yang ditunjukkan oleh garis putus-putus dalam rajah pertama b akan terbentuk, i.e. dalam kes kedua, pengawal selia mula bekerja lebih awal - pada kelajuan putaran yang lebih rendah.

Rajah d menunjukkan operasi pengawal selia apabila tuas kawalan diletakkan pada hentian 11 dan apabila beban meningkat. Dalam kes ini, kelajuan putaran aci diesel berkurangan, berat gabenor menumpu, daya emparan pemberat berkurangan, dan di bawah daya spring kerja, klac gabenor bergerak ke kiri, dan sistem tuas 3 dan 4 menggerakkan klac pemeteran ke kanan, ke arah peningkatan suapan. Sekiranya enjin diesel bekerja di cawangan pengawalseliaan sebelum beban mula meningkat, maka dengan peningkatan dalam bekalan ia akan mencapai mod kuasa yang lebih tinggi dan kemudian ciri kelajuan luaran. Jika enjin diesel beroperasi pada ciri luaran pada mod nominal atau hampir dengannya, maka apabila beban meningkat, mod beban berlebihan direalisasikan, untuk mengatasi enjin diesel yang mesti mempunyai pekali kebolehsuaian yang cukup tinggi. Pembetulan positif bekalan bahan api dijalankan dalam bahagian 3 ciri menggunakan pembetulan positif atau dengan pemilihan ciri bekalan bahan api yang sesuai bagi pam suntikan.

Pembetul bahan api

Pembetulan bekalan bahan api dalam enjin diesel, positif atau negatif, dijalankan untuk membentuk ciri kelajuan luaran enjin jika perlu untuk meningkatkan tork maksimum dengan meningkatkan bekalan apabila mengurangkan kelajuan putaran dari nnom ke nm dalam mod beban yang dipanggil (pembetulan positif) atau untuk mengurangkan asap diesel apabila beroperasi di n< nm по внешней скоростной характеристике. Влияние корректирования на протекание внешней скоростной характеристики дизеля показано на рисунке ниже. Положительное корректирование необходимо для обеспечения заданного запаса крутящего момента двигателя.

nasi. Ciri luaran enjin diesel: Me - tork, n - kelajuan putaran, nm - kelajuan putaran pada maksimum Me, nnom - kelajuan putaran mod nominal, n min - kelajuan putaran minimum mengikut ciri luaran

Pembetulan ciri boleh dilakukan menggunakan injap suntikan pam suntikan atau pembetulan mekanikal dalam pengawal selia. Dengan bantuan pembetul mekanikal, pembetulan negatif juga dijalankan. Yang terakhir ini biasanya digunakan dalam enjin untuk mengurangkan pelepasan jelaga pada n< nм1, а также в двигателя с турбонаддувом и ТНВД без корректора по давлению наддува, т.е. без ограничения подачи в системе LDA.

Operasi pembetulan positif dan negatif

Reka bentuk dan operasi pembetulan bekalan bahan api mekanikal positif dan negatif pam bahan api VE digambarkan dalam Rajah. a, b.

nasi. Gambar rajah pengawal selia dengan pembetulan bekalan bahan api positif (a) dan negatif (b): 1 - tuil permulaan; 2 - mata air pembetulan; 3 - spring kerja pengawal selia; 4 — tuil kuasa 5 — berhenti; 6 — tuas pembetul; 7 - rod pembetul; 8 - gandingan dos; 9 - memulakan musim bunga suapan; 10 - gandingan pengawal selia; 11 - titik berhenti; Mg - paksi putaran tuas 1 dan 4; M4 - paksi putaran tuas 1 dan 6; ΔS—strok pembetulan suapan

Permulaan tindakan pembetul bekalan bahan api langsung (positif) ditentukan oleh kekakuan dan pra-mampatan springnya, yang diselaraskan dengan mod kelajuan yang sepadan bagi enjin diesel. Pembetul positif berfungsi seperti berikut. Dalam mod nominal, klac pemeteran 8 menduduki kedudukan yang ditunjukkan oleh garis putus-putus dalam Rajah. A. Spring corrector 2 dimampatkan kerana pengaruh daya emparan beban melalui klac 10 pengawal selia pada tuil 6, yang menekan pada kepala rod 7, menghidupkan hentian 5 dalam tuil kuasa 4. Tuas 1 diputar mengikut arah jam dan dispenser menyediakan suapan kitaran , yang memenuhi keperluan mod diesel nominal (lihat garisan putus-putus dalam Rajah a). Jika beban dalam mod ini meningkat (mod beban lampau), kelajuan putaran berkurangan, daya pada sisi klac pengawal selia juga berkurangan, dan spring pembetulan 2 hingga tuil 6 memutar tuil 1 lawan jam, menggerakkan klac pemeteran ke kanan, ke arah meningkatkan suapan dengan jumlah ΔS (Rajah a).

Operasi pembetulan negatif

Apabila bekerja dengan frekuensi minimum pada ciri luaran, tuil 6 pembetul terletak pada tuil kuasa pada titik 5 (Gamb. b). Kepala rod pembetul 7 juga bersandar pada tuas kuasa 4. Apabila kelajuan putaran bertambah, daya emparan beban yang dikenakan pada klac mengatasi daya spring pembetul 2, memampatkannya. akibatnya, tuil 6 bergerak ke kanan dalam rajah, ke arah kepala rod, manakala paksi sepunya tuas M4 menukar kedudukannya. Pada masa yang sama, tuil 1 berputar relatif kepada paksi M2, menggerakkan klac pemeteran 8 ke arah meningkatkan suapan. Perjalanan pembetulan ΔS ditentukan oleh lejang mampatan spring corrector sehingga tuil 6 berhenti pada kepala rod 7. Apabila enjin diesel berjalan di sebelah kiri ciri kelajuan luaran, dengan peningkatan beban dan penurunan. dalam kelajuan putaran, spring 2 memusingkan tuil 6 mengikut arah jam, dan yang terakhir menyebabkan tuil 1 berputar berbanding paksi M2 mengikut arah jam, menggerakkan klac pemeteran 8 ke arah suapan yang berkurangan, dengan itu melakukan pembetulan negatif (kawasan nmin< n < nм на рисунке).

Pengawal selia mod dwi

Reka bentuk pengawal kelajuan automatik dua mod untuk pam bahan api VE dan operasinya dalam pelbagai mod ditunjukkan dalam rajah di bawah, yang mempunyai spesifikasi umum. Aci pengawal selia menerima putaran daripada aci pam suntikan melalui pemacu berlebihan gear dengan nisbah gear 1:1.6 dan menghantarnya kepada pemegang dengan empat pemberat.

Pam bahan api VE dengan pengawal selia semua mod yang dibincangkan di atas mempunyai reka bentuk yang serupa dengan unit ini.

Jumlah bekalan bahan api berubah apabila kedudukan klac pemeteran 15 berubah, yang ditentukan oleh keseimbangan daya emparan beban yang dikenakan pada klac dan daya daripada tindakan spring operasi pengawal selia, bergantung, dalam khususnya, pada kedudukan pedal pemecut.

Mod permulaan diesel ditunjukkan dalam rajah. Apabila enjin tidak hidup, berat pengawal selia disatukan dan klac 19 berada di kedudukan paling kiri. Tuas pembetul 16 dan tuas permulaan 18 ditekan di bawah tindakan spring suapan permulaan 12 kepada gandingan pengawal selia 19, berpusing relatif kepada paksi M2. Oleh itu, klac pemeteran 15 digerakkan oleh engsel bawah sistem tuil ke kanan dalam rajah di bawah, menyediakan suapan permulaan. Pedal pemecut mungkin kekal dalam kedudukan tidak ditekan semasa menghidupkan enjin diesel. Jumlah suapan permulaan ditentukan oleh strok aktif ΔS1.

nasi. Gambar rajah pengawal selia dua mod. Mod permulaan diesel: 1 — pemegang berat; 2 — berat pengawal selia; 3 - anting-anting; 4 — paksi tuil kawalan; 5 - musim bunga mod nominal; 6 - spring mod separa; 7 — skru pelaras suapan maksimum; 8 - spring peredam; 9 — spring terbiar mod minimum; 10 - tuil kuasa; 11 — tuil pelarasan; 12 - memulakan musim bunga suapan; 13 - spring sokongan; 14 - pelocok pam suntikan; 15 - gandingan dos; 16 — tuil pembetul negatif; 17 - spring pembetulan negatif; 18 - tuil permulaan; 19 - gandingan pengawal selia; 20 - perumahan spring pengawal selia; 21 - lubang potong suapan; engsel sistem tuil pengawal selia: M1 - sistem tuil pada ketika ini disokong oleh dua jari alih yang dipasang pada tuil 2; M4 - paksi biasa tuas permulaan dan pembetul; ΔS1 ialah lejang gandingan pemeteran.

Selepas menghidupkan enjin, berat pengawal selia menyimpang di bawah tindakan daya emparan dan menolak gandingan pengawal selia 19 ke kanan, mengatasi rintangan spring suapan permulaan 12. Dalam kes ini, kepala rod tuil pembetul 16 terletak. pada titik A pada tuil kuasa 10, dan paksi M4 bergerak ke kanan pada engsel A sehingga sehingga daya klac pengawal selia adalah sama dengan daya spring melahu 9. Sehubungan itu, klac pemeteran 15 digerakkan oleh M2 engsel ke kiri sehingga bekalan terbiar ditubuhkan, yang sepadan dengan rajah dalam rajah.

nasi. Pengendalian pengawal selia pada kelajuan melahu mod minimum

Rajah menunjukkan interaksi elemen pengawal selia apabila enjin diesel beroperasi pada mod kelajuan separa, apabila pedal pemecut ditekan sedikit. Urutan pegas pengatur mula beroperasi ditentukan oleh kekakuan dan ubah bentuk awalnya. Spring peredam 8 berfungsi dahulu, diikuti oleh spring mod separa 6 dan akhirnya spring mod nominal 5.

Tuas kawalan disambungkan ke pedal pemecut. Apabila anda menekannya, spring peredam 8 dimampatkan dan tuil kuasa ditarik ke kiri, akibatnya klac pemeteran bergerak ke kanan, ke arah peningkatan dalam suapan dengan peningkatan yang sepadan dalam kelajuan putaran. Klac pengawal selia 19, disebabkan oleh peningkatan daya emparan beban, menekan pada tuil pembetul, yang terletak pada tuas kuasa pada satu titik akibatnya spring terbiar 9 dimampatkan sebanyak mungkin, dan kemudian tuil kuasa, dengan dua titik engsel A dan B, bergerak ke kanan, bersama-sama dengan paksi M2. Di bawah keadaan ini, apabila lengan kuasa bergerak ke kanan dan badan spring digerakkan ke kiri oleh pemandu, spring beban bahagian dimampatkan sehingga keseimbangan daya dicapai. Apabila beban berkurangan dan kelajuan putaran meningkat, tuil kuasa akan bergerak di bawah tindakan klac pengawal selia 19 ke kanan dengan lejang ΔS2 spring 6, dan klac pemeteran 15 ke kiri, ke arah mengurangkan mengalir sehingga mod kelajuan keadaan mantap enjin diesel dicapai.

nasi. Operasi pengawal dalam mod kelajuan separa

nasi. Operasi pengawal selia pada beban penuh

Operasi pengawal selia diesel pada beban penuh digambarkan dalam rajah. Dalam kes ini, pedal pemecut ditekan sehingga tuil kawalan berhenti dalam skru pelaras mod maksimum. Dalam kes ini, tuil kuasa 10 berada pada hentian M3, dan permulaan, melahu minimum 9, peredam 8 dan spring beban separa 6 berada dalam keadaan termampat sepenuhnya. Gandingan pengawal selia 19 berada dalam keseimbangan di bawah tindakan daya emparan yang berlawanan arah dan daya pra-menegang spring kerja 5. Bekalan bahan api pada mod beban penuh ditentukan oleh lejang aktif pelocok, ditunjukkan oleh dua anak panah di gandingan pemeteran 15. Pengawal selia dua mod yang dipertimbangkan di sini dilengkapi dengan pembetulan bekalan bahan api negatif. Apabila enjin diesel beroperasi pada cawangan kiri ciri kelajuan luaran, pada n< nm пружина 17 отрицательного корректора разжимается и через систему рычагов перемещает дозирующую муфту 15 в сторону уменьшения подачи, отодвигая внешнюю характеристику от предела дымления.

nasi. Operasi pembetulan negatif

Mod kelajuan melahu maksimum dan pembentukan ciri pengawalseliaan yang sepadan berlaku apabila beban enjin yang beroperasi pada kuasa penuh (nominal) dikurangkan. Dalam kes ini, kelajuan putaran aci enjin dan berat pengawal selia meningkat, dan yang terakhir menggerakkan klac 19 ke kanan, yang menyebabkan spring pengawal selia 5 memampatkan dan dengan itu memutarkan sistem tuil mengikut arah jam berbanding paksi M2, mengurangkan bekalan bahan api kepada nilai bekalan terbiar. Proses ini ditunjukkan dalam rajah.

Jika, apabila beban dikeluarkan sepenuhnya, terdapat peningkatan yang tidak terkawal dalam kelajuan putaran, yang berbahaya untuk enjin, pengawal selia menghentikan sepenuhnya bekalan bahan api ke silinder diesel. Dalam kes ini, pengawal selia beroperasi mengikut angka, hanya pada kelajuan putaran lebih tinggi daripada mod kelajuan terbiar maksimum. Pada masa yang sama, klac pemeteran bergerak lebih ke kiri, membuka sepenuhnya lubang penutup 21, akibatnya semua bahan api dari ruang tekanan tinggi pam suntikan kembali ke rongga dalaman pam perumahan dan suntikan bahan api berhenti.

nasi. Pengendalian pengawal selia pada kelajuan melahu mod maksimum

Graf ciri kelajuan bekalan bahan api bagi pengawal selia mod dwi-mod yang dibincangkan di atas ditunjukkan dalam rajah; tujuan pelbagai lengkung pada ciri ditunjukkan dengan kapsyen. Kehadiran spring mod separa dalam pengawal selia membolehkan kelancaran dan kestabilan peraturan yang lebih baik pada beban dan kelajuan rendah. Jika tidak, ciri pengawal dua mod yang dibincangkan di atas adalah serupa dengan ciri umum.

nasi. Ciri-ciri kelajuan bekalan bahan api pam suntikan dengan pengawal selia dua mod: a - bekalan permulaan, b - bahagian pengurangan bekalan selepas menghidupkan enjin diesel, c - lejang apabila memampatkan spring mod separa, d - kawalan pemandu kawasan untuk bekalan, e - ciri kawal selia mod maksimum

Pengawal selia automatik ialah peranti yang memastikan dalam sistem kawalan automatik (ACP) penyelenggaraan nilai teknologi objek, mencirikan aliran proses di dalamnya di sekeliling nilai tertentu dengan mempengaruhi objek.

Nilai yang ditetapkan boleh mempunyai nilai tetap (dalam sistem penstabilan) atau berubah mengikut program tertentu (dalam sistem kawalan program).

Gambar rajah blok pengawal selia boleh diwakili sebagai gabungan dua elemen (Rajah 1): elemen perbandingan 1 dan elemen 2, yang membentuk algoritma peraturan (undang-undang).

Elemen perbandingan 1 menerima dua isyarat di Dan di w, berkadar, masing-masing, dengan nilai semasa dan set pembolehubah terkawal. Isyarat di dihasilkan oleh transduser pengukur, dan isyarat di zd – oleh pengawal induk atau peranti perisian.

Isyarat ralat

(1)

memasuki elemen 2, yang menjana isyarat keluaran pengawal yang dihantar kepada penggerak.

Pengawal selia boleh mempunyai ciri langsung dan terbalik. Jika dengan pembesaran di secara relatifnya di nilai keluaran zd u meningkat, maka pengawal selia mempunyai ciri langsung, dan jika ia menurun, maka ia mempunyai ciri songsang. Peralihan dari ciri langsung ke terbalik dan sebaliknya dalam pengawal selia dijalankan menggunakan suis khas.

Maklum balas negatif dalam gelung tertutup ACP dibentuk melalui penggunaan pengawal selia dengan ciri langsung atau terbalik.

Undang-undang kawal selia dipanggil hubungan antara perubahan dalam nilai output pengawal u dan ketidakpadanan arus di Dan di nilai zd pembolehubah terkawal.

Mengikut undang-undang peraturan, pengawal selia analog dibahagikan kepada berkadar, berkadar-integral, berkadar-terbitan dan berkadar-integral-terbitan.

Undang-undang peraturan pengawal berkadar mempunyai bentuk

(2)

di mana - pekali penghantaran (gain) pengawal selia; u 0 ialah nilai keluaran pengawal pada saat permulaan masa.

Keuntungan pengawal selia ialah parameter tetapan pengawal. Berubah ,anda boleh menukar tahap pengaruh pengawal selia pada objek.

Gambar rajah blok pengatur-P mewakili pautan dengan keuntungan yang tinggi (k=10000¸40000), dilindungi oleh maklum balas negatif oleh penguat dengan pekali k oc.

Fungsi pemindahan pengawal selia P ditunjukkan dalam Rajah. 2, sama

(3)

Daripada ungkapan (3) adalah jelas bahawa semakin kecil pekali k os (tahap pengaruh maklum balas negatif), lebih banyak nilai output pengawal berubah pada ketidakpadanan tertentu.

Ciri dinamik P-regulator dengan perubahan langkah dalam isyarat input dan pelbagai nilai k p ditunjukkan dalam Rajah. 3.

Menurut persamaan (2), isyarat keluaran pengawal untuk kebergantungan 1 dan 2 akan sama dengan:

(3)
Kelebihan pengawal berkadar termasuk operasi bebas inersia (atau kelajuan). Ini dinyatakan dalam fakta bahawa nilai outputnya berubah serentak dengan perubahan dalam nilai input. Nilai optimum parameter tetapan pengawal selia, seperti untuk pengawal selia lain, ditentukan oleh proses sementara ACP yang dipilih, parameter kualiti kawalan yang ditentukan dan ditetapkan bergantung pada sifat objek terkawal.

Kelemahan pengawal selia P ialah apabila beroperasi dalam gelung ACP tertutup, pengawal tidak mengembalikan pembolehubah terkawal kepada nilai yang ditetapkan, tetapi membawa kepada kedudukan keseimbangan baharu dengan ralat kawalan statik berkadar dengan pekali penghantaran di sepanjang " pengaruh yang mengganggu - saluran pembolehubah terkawal dan berkadar songsang k hlm. Meningkat k p apabila bekerja pada objek dengan kelewatan membawa kepada mod operasi sistem kawalan automatik yang tidak stabil.

Nilai output pengawal kamiran berkadar (pengawal PI) berubah di bawah pengaruh jumlah dua komponen: berkadar dan kamiran.

Undang-undang peraturan pengawal PI dengan tetapan bebas diterangkan oleh kesaksamaan:

, (4)

di mana k p – pekali penghantaran pengawal selia;

T dan – masa integrasi.

Dari segi fizikal T dan ialah masa di mana perubahan dalam isyarat keluaran pengawal di bawah pengaruh komponen kamiran mencapai perubahan langkah dalam nilai inputnya.

Pengawal PI mempunyai dua tetapan - k p dan T Dan.

Ciri dinamik pengawal PI (Rajah 4) mewakili jumlah komponen berkadar dan kamiran.

Ia dapat dilihat daripada rajah bahawa dengan peningkatan T u tahap pengaruh komponen kamiran berkurangan.

Gambar rajah blok pengawal PI dengan tetapan bebas ditunjukkan dalam Rajah. 5.

Fungsi pemindahan pengawal ini diterangkan oleh persamaan (5)

Dalam industri, pengawal selia dengan parameter penalaan bergantung (pengawal selia isodromik) juga digunakan secara meluas, persamaan dinamiknya mempunyai bentuk:

, (6)

di mana k p – pekali penghantaran pengawal selia;

T dari – masa isodrom pengawal.

Dari segi fizikal T dari ialah masa di mana, dengan perubahan langkah dalam nilai input, nilai output pengawal di bawah pengaruh komponen kamiran berubah dengan jumlah yang sama seperti di bawah tindakan komponen berkadar.

Ciri-ciri dinamik pengawal selia isodromik ditunjukkan dalam Rajah 6.

Balas(22()

Pengawal selia automatik yang kini digunakan dalam industri boleh dikelaskan mengikut beberapa ciri yang paling ciri:

1. Mengikut tujuan (jenis pembolehubah terkawal):

Pengawal selia satu pembolehubah terkawal (suhu, tekanan, komposisi);

Pengawal selia sejagat, )Tamat.

2. Mengikut cara tindakan (iaitu sifat kesan ke atas badan kawal selia):

Pengawal selia bertindak langsung yang tidak memerlukan sumber tenaga luaran;

Pengawal selia bertindak tidak langsung, di mana pergerakan badan pengawal selia dijalankan kerana tenaga yang dibekalkan dari luar.

3. Mengikut jenis peraturan:

Menstabilkan pengawal selia yang mengekalkan nilai tetap kuantiti fizik dari semasa ke semasa;

Pengawal perisian yang mengubah nilai kuantiti terkawal mengikut program yang diberikan;

Menjejaki pengawal selia yang mengekalkan nilai kuantiti terkawal bergantung pada perubahan dalam mana-mana kuantiti lain;

Pengawal selia pelarasan sendiri yang mengekalkan nilai optimum kuantiti terkawal.

4. Mengikut tempoh tindakan:

Pengawal selia berterusan, di mana, dengan perubahan berterusan dalam pembolehubah terkawal, badan pengawal selia bergerak secara berterusan;

Pengawal selia tindakan terputus-putus (diskrit), di mana, dengan perubahan berterusan dalam pembolehubah terkawal, badan pengawal selia bergerak secara berkala hanya jika pembolehubah terkawal mencapai nilai tertentu atau apabila tempoh masa tertentu berlalu.

5. Mengikut jenis tenaga yang digunakan:

Pengawal selia elektrik;

Pengawal selia hidraulik;

Pengawal selia pneumatik:

Pengawal selia gabungan (elektro-pneumatik dan elektro-hidraulik).

6. Mengikut undang-undang kawal selia (sifat kesan kawal selia):

Kedudukan (Pos-law);

Berkadar atau statik (P-law);

Integral atau astatik (I-law);

Berkadar-integral atau isodromik (undang-undang PI);

Berkadar dengan pendahuluan atau pembezaan berkadar (undang-undang PD);

Isodromik dengan jangkaan atau pembezaan-integral berkadar (undang-undang PID).

3.1.1. Klasifikasi pengawal selia mengikut tujuan (jenis pembolehubah terkawal).

AR dibahagikan kepada pengawal selia suhu, tekanan, aras, kelajuan, aliran, dsb.

3.1.2. Klasifikasi pengawal selia mengikut prinsip operasi

Berdasarkan prinsip tindakan (sifat kesan pada badan kawal selia), pengawal selia automatik dibahagikan kepada pengawal selia tindakan langsung dan tidak langsung (tidak langsung).

Jawapan23(

Pengawal selia bertindak langsung . Ini adalah pengawal selia di mana badan pengawal selia bergerak hanya disebabkan oleh tenaga yang diambil oleh alat pengukur daripada objek terkawal.

Penjelasan. Pengawal selia sedemikian digunakan untuk mengawal selia parameter individu. Ia digunakan dalam kes di mana, disebabkan keadaan operasi, tidak memerlukan ketepatan kawalan yang tinggi, dan menggerakkan badan pengawal selia tidak memerlukan banyak usaha dan elemen sensitif mempunyai kuasa yang diperlukan untuk ini.

Pengawal selia bertindak langsung adalah murah, mudah dalam reka bentuk, boleh dipercayai dalam operasi dan tidak memerlukan kakitangan operasi yang berkelayakan tinggi. Skop aplikasinya terhad kepada objek kawalan paling mudah dengan ciri dinamik yang menggalakkan.

Contoh. Pengawal suhu bertindak langsung.

Rajah 3.1. Pengawal selia bertindak langsung

a) reka bentuk pengawal selia, b) rajah berfungsi;

Pengawal suhu automatik (AR) (gambar rajah reka bentuk yang ditunjukkan dalam Rajah 3.1, a, dan rajah fungsinya dalam Rajah 3.1, b), mengesan perubahan dalam pembolehubah terkawal di t (nilai suhu semasa) menjana isyarat tidak sepadan
pengurus badan kawal selia RO untuk mengubah kesan kawal selia x p pada objek kawal selia.

Penjelasan. Tujuan elemen pengawal selia dan prinsip operasinya adalah seperti berikut.

Alat pengukur (silinder haba dengan cecair mendidih rendah) mengesan perubahan dalam pembolehubah terkawal di T(suhu) dan menukarkannya kepada parameter y’ T(tekanan dalam sistem manometrik), mudah untuk mempengaruhi unsur lain. Apabila suhu meningkat di t bahagian cecair dalam silinder haba mendidih dan tekanan y’ T meningkat ke bahagian bawah belos, i.e. suhu di T ditukar kepada tekanan y’ T .

Master memori menetapkan parameter di keldai, sepadan dengan aliran proses teknologi yang diperlukan. Pemasangan di keldai dilakukan secara manual oleh pengendali P. Dalam reka bentuk pengawal selia, peranan pengecas dimainkan oleh spring termampat, ketegangan yang dilakukan oleh gegelung set.

Elemen perbandingan ES (kadangkala dipanggil penambah) menghasilkan isyarat ralat
. Secara struktur, elemen perbandingan dibuat dalam bentuk tuil yang melihat perbezaan dalam daya tekanan y' T Dan y keldai dihasilkan oleh belos dan spring, masing-masing.

Salah satu ciri utama pengawal selia bertindak langsung ialah ia tidak dapat memberikan nilai tetap pembolehubah terkawal dalam semua mod operasi keadaan mantap objek.

Contoh. Dandang stim (lihat Rajah 1.5) beroperasi dalam keadaan mantap dengan pengekstrakan stim minimum G p  min. Ini bermakna bahawa bekalan air ke dandang harus minimum, i.e. Injap bekalan kotak gear ditutup sebaik mungkin. Terapung, dan oleh itu paras H air, harus menempati nilai peningkatan tertentu. Sebaliknya, dalam keadaan mantap dengan pengekstrakan wap maksimum G p  maks, injap kotak gear hendaklah dibuka sebanyak mungkin, yang mungkin dengan kedudukan apungan dan aras yang lebih rendah. Oleh itu, pengawal selia ini mempunyai ciri statik yang jatuh, i.e. ia berfungsi dengan ketidaksamaan peraturan positif (ciri jenis 1, Rajah 2.10).

Penjelasan. Jelas sekali, jika keadaan operasi objek memerlukan kuantiti terkawal adalah tetap pada semua beban, pengawal selia sedemikian tidak boleh digunakan. Dari segi struktur, pengawal selia sedemikian boleh mengurangkan jumlah ketidaksamaan peraturan, tetapi adalah mustahil untuk menjadikannya sama dengan sifar. Jika, sebagai tambahan, objek automatik tidak mempunyai sifat meratakan diri, maka pengurangan yang berlebihan akan membawa kepada operasi pengawal yang tidak stabil.

( Pengawal selia bertindak tidak langsung .

Reka bentuk pengawal selia bertindak tidak langsung dan rajah fungsinya ditunjukkan dalam Rajah. 3.2. Jika kekuatan isyarat ∆у tidak cukup untuk mempengaruhi badan kawal selia (RO), maka pengawal selia bertindak tidak langsung digunakan. Untuk menggerakkan RO, IU penggerak digunakan, yang menghubungkan sumber luaran tenaga elektrik E kepada pengawal selia.

Geganti elektromagnet (pemula magnet) digunakan sebagai IM, mempengaruhi pergerakan badan pengawalseliaan RO.

Rajah 3.2. . Pengawal selia bertindak tidak langsung

a) reka bentuk pengawal selia, b) rajah berfungsi; ; ) tamat.