ขึ้นอยู่กับวิธีการมีอิทธิพลต่อหน่วยงานกำกับดูแล ผู้ควบคุมอัตโนมัติสามารถดำเนินการได้ทั้งทางตรงและทางอ้อม ในหน่วยงานกำกับดูแล การกระทำโดยตรงองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนจะส่งผลโดยตรงต่อหน่วยงานควบคุม โดยใช้พลังงานที่ได้รับจากสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม อุปกรณ์ตรวจวัดและแอคทูเอเตอร์นั้นรวมอยู่ในหน่วยงานกำกับดูแลและดำเนินการผ่านการเชื่อมต่อทางกล ข้อเสียเปรียบหลักของหน่วยงานกำกับดูแลที่ออกฤทธิ์โดยตรงคือความไม่เหมาะสมสำหรับการควบคุมระยะไกล
ในหน่วยงานกำกับดูแล การกระทำทางอ้อมตั้งอยู่ในระยะห่างมากจากหน่วยงานกำกับดูแล การควบคุมของหน่วยงานกำกับดูแลดำเนินการโดยใช้พลังงานที่ได้รับจากแหล่งภายนอก
ตามประเภทของพลังงานที่ขับเคลื่อนหน่วยงานกำกับดูแลจะแบ่งออกเป็น นิวเมติก ไฮดรอลิก ไฟฟ้า และแบบผสมผสาน
ใน นิวเมติกหน่วยงานกำกับดูแลใช้พลังงานลมอัด หน่วยงานกำกับดูแลเหล่านี้เชื่อถือได้ในการทำงานและปลอดภัยจากอัคคีภัย
ใน ไฮดรอลิคหน่วยงานกำกับดูแลใช้พลังงานของเหลว (น้ำมันหรือน้ำ) มีความน่าเชื่อถือในการทำงานและสามารถพัฒนาแรงขยับขนาดใหญ่บนแอคชูเอเตอร์ได้ อย่างไรก็ตามมีข้อเสียหลายประการ: ช่วงของการกระทำที่ จำกัด กำหนดโดยความยาวของท่ออิมพัลส์การขึ้นอยู่กับลักษณะการทำงานกับอุณหภูมิของของไหลทำงานและความสามารถในการติดไฟ (ในกรณีของการใช้น้ำมัน)
แพร่หลายมากที่สุด ไฟฟ้าหน่วยงานกำกับดูแลซึ่งแบ่งออกเป็นระบบเครื่องกลไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ข้อได้เปรียบหลักของตัวควบคุมไฟฟ้าเมื่อเปรียบเทียบกับตัวควบคุมแบบนิวแมติกและไฮดรอลิกคือความสามารถในการส่งแรงกระตุ้นคำสั่งไปยังอุปกรณ์ระดับกลางและแอคชูเอเตอร์ในระยะทางที่แทบไม่ จำกัด โดยมีความล่าช้าน้อยที่สุด
ใน รวมกันหน่วยงานกำกับดูแลใช้พลังงานสองประเภทพร้อมกัน: ไฟฟ้า-นิวแมติก - พลังงานไฟฟ้าและอากาศอัด, ไฟฟ้า-ไฮดรอลิก - พลังงานไฟฟ้าและของเหลว, นิวเมติก-ไฮดรอลิก - อากาศอัดและของเหลว การผสมผสานนี้ช่วยให้คุณได้รับประโยชน์สูงสุดจากพลังงานแต่ละประเภท
ขึ้นอยู่กับลักษณะของผลกระทบด้านกฎระเบียบ ตัวควบคุมอัตโนมัติแบ่งออกเป็นหลายประเภท
ผู้ควบคุมตำแหน่งหน่วยงานกำกับดูแลอาจดำรงตำแหน่งเฉพาะสองหรือสามตำแหน่ง หน่วยงานกำกับดูแลสองและสามตำแหน่งมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด
หน่วยงานกำกับดูแลตามสัดส่วน (คงที่)หน่วยงานกำกับดูแลจะเปลี่ยนตำแหน่งตามรูปแบบเดียวกันกับการเปลี่ยนแปลงค่าที่ได้รับการควบคุม ความเร็วของการเคลื่อนที่ของหน่วยงานควบคุมนั้นแปรผันตามอัตราการเปลี่ยนแปลงของตัวแปรที่ถูกควบคุม
หน่วยงานกำกับดูแล Astaticเมื่อตัวแปรควบคุมเบี่ยงเบนไปจากค่าที่ตั้งไว้ ตัวควบคุมจะเคลื่อนที่ช้ามากหรือน้อยและตลอดเวลาในทิศทางเดียวจนกระทั่ง
จนกว่าตัวแปรควบคุมจะถึงค่าที่ตั้งไว้
สารควบคุมไอโซโดรมิกโดยผสมผสานคุณสมบัติของตัวควบคุมแบบคงที่และแบบอะสแตติกเข้าด้วยกัน และรับประกันการบำรุงรักษาค่าที่ระบุของตัวแปรควบคุมโดยไม่มีการเบี่ยงเบนตกค้าง หน่วยงานกำกับดูแลสามารถดำรงตำแหน่งใดก็ได้ภายในจังหวะการทำงาน
หน่วยงานกำกับดูแลล่วงหน้าด้วยพวกเขามีอุปกรณ์เพิ่มเติมซึ่งต้องขอบคุณกระบวนการควบคุมโดยคำนึงถึงอัตราการเปลี่ยนแปลงของตัวแปรที่ถูกควบคุม ในหน่วยงานกำกับดูแลเหล่านี้ ผลกระทบเพิ่มเติมจากอัตราการเปลี่ยนแปลงของตัวแปรที่ถูกควบคุมจะถูกเพิ่มเข้ากับการกระทำตามสัดส่วน ซึ่งทำให้องค์ประกอบควบคุมเคลื่อนที่ไปข้างหน้าบางส่วน โดยจะเพิ่มขึ้นตามอัตราการเปลี่ยนแปลงของตัวแปรที่ถูกควบคุมที่เพิ่มขึ้น เมื่ออัตราการเปลี่ยนแปลงของตัวแปรควบคุมลดลง การเคลื่อนไหวขั้นสูงนี้จะลดลงและหยุดโดยสมบูรณ์เมื่อตัวแปรควบคุมหยุดการเปลี่ยนแปลง
เครื่องควบคุมอัตโนมัติคืออะไร? ตัวควบคุมการแสดงทางตรงและทางอ้อม บล็อกไดอะแกรมของตัวควบคุมอัตโนมัติ
ตัวควบคุมอัตโนมัติแบ่งตามวัตถุประสงค์ หลักการทำงาน การออกแบบลักษณะเฉพาะ, ประเภทของพลังงานที่ใช้, ลักษณะของการเปลี่ยนแปลงอิทธิพลของกฎระเบียบ ฯลฯ
ตามหลักการทำงานจะแบ่งออกเป็นหน่วยงานกำกับดูแลการดำเนินการทั้งทางตรงและทางอ้อม หน่วยงานกำกับดูแลที่ออกฤทธิ์โดยตรงจะไม่ใช้พลังงานภายนอกสำหรับกระบวนการควบคุม แต่ใช้พลังงานของวัตถุควบคุมเอง (สภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม) ตัวอย่างของตัวควบคุมดังกล่าวคือตัวควบคุมแรงดัน ในตัวควบคุมอัตโนมัติที่ออกฤทธิ์ทางอ้อม จำเป็นต้องใช้แหล่งพลังงานภายนอกในการทำงาน
ขึ้นอยู่กับประเภทของการดำเนินการ หน่วยงานกำกับดูแลจะแบ่งออกเป็นแบบต่อเนื่องและไม่ต่อเนื่อง ในทางกลับกัน ตัวควบคุมแบบแยกส่วนจะแบ่งออกเป็นรีเลย์ ดิจิทัล และพัลส์
ขึ้นอยู่กับประเภทของพลังงานที่ใช้ แบ่งออกเป็นไฟฟ้า (อิเล็กทรอนิกส์) นิวแมติก ไฮดรอลิก เครื่องกล และรวมกัน การเลือกตัวควบคุมตามประเภทของพลังงานที่ใช้นั้นพิจารณาจากลักษณะของวัตถุควบคุมและคุณลักษณะของระบบอัตโนมัติ
ตามกฎหมายควบคุม พวกเขาจะแบ่งออกเป็นหน่วยงานกำกับดูแลสองและสามตำแหน่ง หน่วยงานกำกับดูแลมาตรฐาน (หน่วยงานกำกับดูแลเชิงปริพันธ์ สัดส่วน สัดส่วนอนุพันธ์ สัดส่วนปริพันธ์ และอนุพันธ์เชิงปริพันธ์ - ย่อว่า I, P, PD, PI และ PID - หน่วยงานกำกับดูแล) หน่วยงานกำกับดูแลที่มีโครงสร้างแปรผัน การปรับตัว (ปรับตัวเอง) และตัวควบคุมที่เหมาะสมที่สุด ตัวควบคุมแบบสองตำแหน่งมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากความเรียบง่ายและต้นทุนต่ำ
ตามวัตถุประสงค์ หน่วยงานกำกับดูแลจะแบ่งออกเป็นหน่วยงานเฉพาะ (เช่น ระดับ ความดัน อุณหภูมิ ฯลฯ) และหน่วยงานกำกับดูแลสากลที่มีสัญญาณอินพุตและเอาต์พุตมาตรฐาน และเหมาะสำหรับการควบคุมพารามิเตอร์ต่างๆ
ขึ้นอยู่กับประเภทของฟังก์ชันที่พวกเขาทำ ตัวควบคุมจะถูกแบ่งออกเป็นตัวควบคุมเสถียรภาพอัตโนมัติ ตัวควบคุมซอฟต์แวร์ ตัวควบคุมการแก้ไข ตัวควบคุมอัตราส่วนพารามิเตอร์ และอื่นๆ
รูปที่ 5 แสดงแผนภาพบล็อกของตัวควบคุมอัตโนมัติทั่วไป
ข้าว. 5.
ในระบบควบคุม ตัวควบคุมอัตโนมัติจะใช้เพื่อรักษาค่าพารามิเตอร์กระบวนการที่กำหนด องค์ประกอบหลักของตัวควบคุม (รูปที่ 5): อุปกรณ์ 1 สำหรับการวัดตัวแปรควบคุม อุปกรณ์ 2 สำหรับการป้อนค่าที่ตั้งไว้ของตัวแปรควบคุม (ตัวตั้งค่า) อุปกรณ์ที่ 3 สำหรับเปรียบเทียบค่าที่วัดและตั้งค่าเพื่อกำหนดค่าเบี่ยงเบน อุปกรณ์ควบคุม 4 สร้าง [กฎหมายควบคุมและการควบคุมผลกระทบต่อตัวกระตุ้นของหน่วยงานกำกับดูแล 5 อุปกรณ์สำหรับปรับตัวควบคุม
หน่วยงานกำกับดูแลอุตสาหกรรมใช้หลักการโก่งตัว
หน่วยงานกำกับดูแลจะรักษาค่าคงที่ของค่าเอาต์พุตภายในขีดจำกัดที่ระบุโดยการเปลี่ยนค่าที่ควบคุม
ตามหลักการดำเนินงานหน่วยงานกำกับดูแลจะถูกแบ่งออกเป็นหน่วยงานกำกับดูแลที่ออกฤทธิ์โดยตรง (โดยตรง) และหน่วยงานกำกับดูแลที่ออกฤทธิ์ทางอ้อมและทั้งที่หนึ่งและที่สองสามารถดำเนินการไม่ต่อเนื่องหรือต่อเนื่องได้
ในตัวควบคุมโดยตรงหรือที่ออกฤทธิ์โดยตรง องค์ประกอบควบคุมอยู่ภายใต้อิทธิพลของพารามิเตอร์ที่ได้รับการควบคุมไม่ว่าจะโดยตรงหรือผ่านพารามิเตอร์ตาม และเมื่อพารามิเตอร์ที่ได้รับการควบคุมเปลี่ยนแปลง องค์ประกอบควบคุมจะถูกกระตุ้นโดยแรงที่เกิดขึ้นในองค์ประกอบตรวจจับของตัวควบคุมและ เพียงพอที่จะจัดเรียงองค์ประกอบควบคุมใหม่โดยไม่มีแหล่งพลังงานภายนอก
ในตัวควบคุมที่ออกฤทธิ์ทางอ้อม (ตัวควบคุมอัตโนมัติ) องค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนจะทำหน้าที่ควบคุมด้วยแหล่งพลังงานอิสระภายนอก ซึ่งอาจเป็นอากาศ แก๊ส ของเหลว ฯลฯ เมื่อค่าของพารามิเตอร์ควบคุมเปลี่ยนแปลง แรงที่เกิดขึ้น ในองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนของตัวควบคุมจะเปิดใช้งานเฉพาะอุปกรณ์เสริมเท่านั้น
หน่วยงานกำกับดูแลทั้งสองประเภทประกอบด้วยหน่วยงานกำกับดูแล องค์ประกอบที่มีความละเอียดอ่อน (การวัด) และส่วนควบคุม
ในหน่วยงานกำกับดูแลที่ออกฤทธิ์โดยตรง องค์ประกอบการตรวจจับและการควบคุมเป็นส่วนสำคัญของการขับเคลื่อนของร่างกายควบคุมและแยกออกจากกันไม่ได้ ตัวควบคุมที่ออกฤทธิ์โดยตรงมีองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนและควบคุม - อุปกรณ์อิสระแยกออกจากหน่วยงานกำกับดูแล
หน่วยงานกำกับดูแลที่ออกฤทธิ์โดยตรงมีความไวน้อยกว่าหน่วยงานกำกับดูแลที่ออกฤทธิ์ทางอ้อม สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าเมื่อค่าของพารามิเตอร์ควบคุมเปลี่ยนไปจะเริ่มเคลื่อนที่หลังจากการเกิดขึ้นของแรงที่เพียงพอที่จะเอาชนะแรงเสียดทานในชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวทั้งหมดเท่านั้นที่ร่างกายควบคุม
ด้วยตัวควบคุมที่ออกฤทธิ์ทางอ้อม แรงเสียดทานจะถูกเอาชนะโดยแหล่งพลังงานภายนอก และไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงแรงบนแอคชูเอเตอร์อย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นกฎระเบียบจึงเกิดขึ้นได้อย่างราบรื่นมากขึ้นที่นี่
อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าหลักการทำงานจะเป็นเช่นไร หน่วยงานกำกับดูแลจะต้องจัดให้มีการควบคุมที่มั่นคงเพียงพอเสมอ
ตัวควบคุมความเร็วอัตโนมัติประกอบด้วยตัวควบคุมเชิงกลพร้อมตุ้มน้ำหนักแบบแรงเหวี่ยง และระบบคันโยกควบคุมที่รับรองการเชื่อมต่อของตัวควบคุมและองค์ประกอบการปรับเข้ากับคลัตช์สูบจ่าย
ตัวควบคุมความเร็วอัตโนมัติใช้เพื่อรักษาโหมดความเร็วที่กำหนดด้วยความแม่นยำที่กำหนด โดยเฉพาะอย่างยิ่งความแม่นยำของการควบคุมได้รับการประเมินตามระดับความไม่สม่ำเสมอซึ่งกำหนดเป็นอัตราส่วนของความแตกต่างระหว่างความเร็วในการหมุนของโหมดเดินเบาและโหมดที่ระบุตามลักษณะความเร็วภายนอกต่อค่าเฉลี่ย ในทางปฏิบัติ ระดับของความไม่สม่ำเสมอจะถูกกำหนดโดยความชันของคุณลักษณะด้านกฎระเบียบ
โหมดเดินเบาหมายความว่าเครื่องยนต์กำลังทำงานโดยไม่มีโหลด ดังนั้นการทำงานของตัวควบคุมอัตโนมัติคือการเปลี่ยนปริมาณการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงเมื่อโหลดเปลี่ยนแปลงและคันควบคุมอยู่ในตำแหน่งคงที่เช่น แป้นคันเร่ง ในกรณีนี้จะเกิดคุณลักษณะด้านกฎระเบียบของโหมดความเร็วนี้ ตัวควบคุมอัตโนมัติทุกโหมดช่วยควบคุมเครื่องยนต์ดีเซลตลอดช่วงโหมดการทำงานทั้งหมด และผู้ขับขี่จะตั้งค่าโหมดความเร็วที่ต้องการโดยการกดแป้นคันเร่ง
ตัวควบคุมความเร็วสองโหมดให้การควบคุมอัตโนมัติของโหมดเริ่มต้นและโหมดขั้นต่ำและโหมดปกติและโหมดกลางทั้งหมดอยู่ภายใต้การควบคุมของผู้ขับขี่ซึ่งทำหน้าที่โดยตรงกับองค์ประกอบการวัดแสงโดยเปลี่ยนปริมาณการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง
ตัวควบคุมโหมดคู่เป็นที่นิยมมากกว่าสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลของยานยนต์ เนื่องจากการดำเนินการโดยตรงต่อองค์ประกอบการสูบจ่ายจะช่วยลดการใช้เชื้อเพลิงและการปล่อยอนุภาคระหว่างการทำงานที่ไม่มั่นคง
ความเร็วและคุณลักษณะด้านกฎระเบียบของการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงของปั๊ม VE พร้อมตัวควบคุมทุกโหมดและสองโหมดแสดงไว้ในรูปที่ a, b การกำหนดเส้นโค้งและจุดคุณลักษณะที่สอดคล้องกันมีระบุไว้ในข้อกำหนดสำหรับรูปภาพ
ข้าว. ความเร็วและลักษณะการควบคุมของการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง: a - พร้อมตัวควบคุมสองโหมด; b - พร้อมตัวควบคุมทุกโหมด 1 - ฟีดเริ่มต้น; 2 - ป้อนที่โหลดเต็ม; 3 - พื้นที่การทำงานของตัวแก้ไขเชิงบวก 4 - ลักษณะการกำกับดูแล; 5 - โหมดขั้นต่ำไม่ทำงาน
หน่วยงานกำกับดูแลทุกโหมด
แผนการทำงานของตัวควบคุมความเร็วทุกโหมดของปั๊มเชื้อเพลิง VE พร้อมระบบคันโยกและตำแหน่งการทำงานของคลัตช์วัดแสงที่โหมดโหลดและความเร็วต่างๆ แสดงไว้ในรูปที่ a, b, c, d
ข้าว. การทำงานของตัวควบคุมทุกโหมด: a - ตำแหน่งเมื่อเริ่มต้น; b — ไม่ทำงานของโหมดขั้นต่ำ; c — โหมดลดภาระ; d - โหมดเพิ่มโหลด; 1 — น้ำหนักควบคุม; 2 — ข้อต่อควบคุม, 3 — คันโยกกำลัง; 4 — คันโยกแรงดัน 5 — สปริงฟีดเริ่มต้น; 6 - การมีเพศสัมพันธ์ของยา; 7 - รูตัดในลูกสูบ; 8 - ลูกสูบ; 9 - สกรูปรับความเร็วรอบเดินเบาขั้นต่ำ 10 — คันควบคุม; 11 - สกรูปรับโหมดสูงสุด 12 - แกนคันโยกควบคุม; 13 - สปริงทำงานของตัวควบคุม; 14 - ตัวยึดสปริง; 15 - สปริงโหมดขั้นต่ำ; 16 - หยุดคันโยกไฟฟ้า; M2 - แกนการหมุนของคันโยก 4 และ 5; h และ h2 จังหวะแอคทีฟของลูกสูบในโหมดต่างๆ
ตุ้มน้ำหนักควบคุม 1 (โดยปกติจะมีสี่ตุ้มน้ำหนัก) ติดตั้งอยู่ในที่ยึดซึ่งรับการหมุนจากเฟืองขับ การเคลื่อนที่ในแนวรัศมีของโหลดจะถูกแปลงเป็นการเคลื่อนที่ตามแนวแกนของข้อต่อตัวควบคุม 2 ซึ่งเปลี่ยนตำแหน่งของคันโยกแรงดัน 4 และกำลัง 3 ของตัวควบคุมซึ่งหมุนสัมพันธ์กับแกน M2 เคลื่อนย้ายข้อต่อจ่ายสาร 6, ดังนั้นกำหนดหาระยะเคลื่อนที่ที่ทำงานอยู่ของลูกสูบ 8
มีการติดตั้งสปริงที่ไม่ได้ใช้งาน 15 ที่ส่วนบนของคันโยกกำลังและระหว่างคันโยกกำลังและแรงดันจะมีสปริงแผ่นของฟีดสตาร์ท 5 คันควบคุม 10 ทำหน้าที่กับสปริงการทำงานของตัวควบคุม 13 ปลายที่สอง ซึ่งได้รับการแก้ไขในคันโยกไฟฟ้าบนสลัก 14 ดังนั้น ตำแหน่งของระบบคันโยกและ ดังนั้นคลัตช์วัดแสงจึงถูกกำหนดโดยการทำงานร่วมกันของแรงทั้งสอง - แรงขันล่วงหน้าของสปริงควบคุมการทำงานซึ่งกำหนดโดยตำแหน่งของคันควบคุมและแรงเหวี่ยงของโหลดที่ขับเคลื่อนไปยังคลัตช์
การทำงานของตัวควบคุมเมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์ดีเซล
ก่อนสตาร์ทเครื่องยนต์ดีเซล เมื่อเพลาข้อเหวี่ยงยังไม่หมุนและปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงไม่ทำงาน น้ำหนักตัวควบคุมจะอยู่ที่รัศมีต่ำสุด และคันดัน 4 (ชื่ออื่นคือคันสตาร์ท) ภายใต้การกระทำของ สปริงฟีดเริ่มต้น 5 ถูกเลื่อนไปทางซ้ายในรูปที่ a โดยมีความสามารถในการแกว่งสัมพันธ์กับแกน M2 ในทำนองเดียวกัน, ปลายบานพับด้านล่างของคันบังคับทำให้มั่นใจถึงตำแหน่งขวาสุดของเครื่องจ่าย 6 สัมพันธ์กับลูกสูบ 8, ซึ่งสอดคล้องกับการป้อนสตาร์ทเนื่องจากจังหวะที่แอคทีฟที่เพิ่มขึ้นของลูกสูบ h1 ทันทีที่เครื่องยนต์สตาร์ท น้ำหนักตัวควบคุมจะแยกออกและคลัตช์ 2 จะเคลื่อนไปทางขวาตามจำนวนจังหวะ "a" เพื่อเอาชนะความต้านทานของสปริงสตาร์ทที่ค่อนข้างอ่อนแอ 5 ในเวลาเดียวกัน คันโยก 4 จะหมุนตามเข็มนาฬิกาบน M2 แกน เคลื่อนคลัตช์วัดแสงไปในทิศทางที่ฟีดลดลง (ไปทางซ้ายตามรูป b)
การทำงานของคอนโทรลเลอร์ที่ความเร็วรอบเดินเบาขั้นต่ำ
เมื่อไม่มีโหลดและคันบังคับควบคุมอยู่ในตำแหน่งหยุดในการปรับสกรู 9 เครื่องยนต์ดีเซลควรทำงานได้อย่างเสถียรที่ความเร็วรอบเดินเบาขั้นต่ำตามแผนภาพในรูปที่ b การควบคุมของโหมดนี้มั่นใจได้โดยสปริงที่ไม่ได้ใช้งาน 15 แรงซึ่งอยู่ในสมดุลกับแรงเหวี่ยงของโหลดและจากความสมดุลนี้ การจ่ายเชื้อเพลิงจะคงอยู่ซึ่งสอดคล้องกับจังหวะที่ใช้งานของลูกสูบ h2 . การทำงานของดีเซลในโหมดนี้สอดคล้องกับจุดที่ 5 ในลักษณะของรูปแรก ทันทีที่ความเร็วของเครื่องยนต์เกินกว่าความเร็วรอบเดินเบาขั้นต่ำ จังหวะ "c" ของคันจ่ายกำลังจะเกิดขึ้นเมื่อสปริง 15 ถูกบีบอัดภายใต้อิทธิพลของแรงเหวี่ยงที่เพิ่มขึ้นของโหลด
การทำงานของตัวควบคุมภายใต้สภาวะโหลด
ในการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลที่มีตัวควบคุมทุกโหมดโหมดความเร็วจะถูกตั้งค่าโดยคนขับโดยดำเนินการผ่านแป้นคันเร่งบนคันควบคุม 10 ในโหมดการทำงานสปริงป้อนสตาร์ท 5 และสปริงรอบเดินเบา 15 จะไม่ทำงาน และการทำงานของตัวควบคุมถูกกำหนดโดยการเสียรูปเบื้องต้นของสปริงใช้งาน 13 เมื่อหมุนคันควบคุมเพื่อหยุด 11 (รูป c, d) ในทิศทางของการเพิ่มโหมดความเร็วและการยืดสปริงทำงานที่สอดคล้องกัน แรงของมันถูกส่งไปยังคันโยกกำลัง 3 จากนั้นผ่านคันโยก 4 ไปยังคลัตช์ควบคุม 2 เพื่อบังคับให้โหลด 1 มาบรรจบกัน ในกรณีนี้ระบบคันโยกจะหมุนสัมพันธ์กับแกน M2 ทวนเข็มนาฬิกาในรูปโดยเคลื่อนคลัตช์วัดแสง 6 ไปในทิศทางของการเพิ่มฟีดไปยังโหมดลักษณะความเร็วภายนอก ความถี่ในการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยงดีเซลและดังนั้นภาระควบคุมจึงเพิ่มขึ้นแรงเหวี่ยงของโหลดและความต้านทานของแรงหลังต่อแรงของสปริงทำงานก็เพิ่มขึ้นเช่นกันและในบางจุดความสมดุลของแรงและความสมดุลของ ตำแหน่งขององค์ประกอบทั้งหมดของตัวควบคุมเกิดขึ้น ในกรณีที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงโหลด เครื่องยนต์จะทำงานในสภาวะคงที่ที่ความเร็วคงที่ (โดยไม่คำนึงถึงความไม่เสถียรในการหมุนตามธรรมชาติของ LAN)
หากในโหมดนี้มีการเปลี่ยนแปลงโหลด ตัวควบคุมอัตโนมัติจะทำงานตามแผนภาพที่แสดงในรูป c, d เมื่อโหลดลดลง ความเร็วในการหมุนจะเพิ่มขึ้น น้ำหนักของตัวควบคุมจะแตกต่างออกไป และเอาชนะความต้านทานได้ ของสปริงทำงาน ให้เลื่อนข้อต่อตัวควบคุมไปทางขวา (รูปที่ V) ในกรณีนี้ ระบบคันโยกจะหมุนสัมพันธ์กับแกน M2 ตามเข็มนาฬิกา โดยเลื่อนคลัตช์วัดแสงไปทางซ้ายในทิศทางที่ฟีดลดลง ส่งผลให้มีการจัดตั้งสาขาการกำกับดูแล 4 ในรูปแรกขึ้นมา หากติดตั้งคันควบคุมในตำแหน่งกึ่งกลาง เมื่อเปรียบเทียบกับการตั้งค่าตัวควบคุมที่แสดงในรูป c, d คุณลักษณะด้านกฎระเบียบอย่างหนึ่งที่แสดงโดยเส้นประในรูป b แรกจะถูกสร้างขึ้น กล่าวคือ ในกรณีหลัง ตัวควบคุมจะเริ่มทำงานเร็วขึ้น - ด้วยความเร็วการหมุนที่ต่ำกว่า
รูปที่ d แสดงการทำงานของตัวควบคุมเมื่อคันควบคุมอยู่ที่ตำแหน่ง 11 และเมื่อโหลดเพิ่มขึ้น ในกรณีนี้ความเร็วในการหมุนของเพลาดีเซลลดลงน้ำหนักของผู้ว่าการมาบรรจบกันแรงเหวี่ยงของน้ำหนักลดลงและภายใต้แรงของสปริงทำงานคลัตช์ของผู้ว่าราชการจะเคลื่อนไปทางซ้ายและระบบของคันโยก 3 และ 4 เลื่อนคลัตช์วัดแสงไปทางขวาในทิศทางของการเพิ่มฟีด หากเครื่องยนต์ดีเซลทำงานในสาขากำกับดูแลก่อนที่ภาระจะเพิ่มขึ้น เมื่อแหล่งจ่ายเพิ่มขึ้นก็จะเข้าสู่โหมดพลังงานที่สูงขึ้นและตามลักษณะความเร็วภายนอก หากเครื่องยนต์ดีเซลทำงานบนลักษณะภายนอกที่โหมดระบุหรือใกล้เคียง เมื่อโหลดเพิ่มขึ้น โหมดโอเวอร์โหลดจะถูกรับรู้ เพื่อเอาชนะว่าเครื่องยนต์ดีเซลจะต้องมีค่าสัมประสิทธิ์การปรับตัวสูงเพียงพอ การแก้ไขการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงที่เป็นบวกนั้นดำเนินการในส่วนที่ 3 ของคุณลักษณะโดยใช้ตัวแก้ไขเชิงบวกหรือด้วยการเลือกลักษณะการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงที่เหมาะสมของปั๊มฉีด
ตัวแก้ไขน้ำมันเชื้อเพลิง
การแก้ไขการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ดีเซลทั้งเชิงบวกหรือเชิงลบนั้นดำเนินการเพื่อสร้างลักษณะความเร็วภายนอกของเครื่องยนต์หากจำเป็นต้องเพิ่มแรงบิดสูงสุดโดยการเพิ่มการจ่ายเมื่อลดความเร็วในการหมุนจาก nom เป็น nm in ที่เรียกว่าโหมดโอเวอร์โหลด (การแก้ไขเชิงบวก) หรือเพื่อลดควันดีเซลเมื่อทำงานที่ 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.
ข้าว. ลักษณะภายนอกของเครื่องยนต์ดีเซล: Me - แรงบิด, n - ความเร็วในการหมุน, นาโนเมตร - ความเร็วในการหมุนที่สูงสุด Me, nnom - ความเร็วในการหมุนของโหมดที่กำหนด, n นาที - ความเร็วในการหมุนขั้นต่ำตามลักษณะภายนอก
การแก้ไขคุณสมบัติสามารถทำได้โดยใช้วาล์วฉีดของปั๊มฉีดหรือตัวแก้ไขเชิงกลในตัวควบคุม ด้วยความช่วยเหลือของตัวแก้ไขเชิงกล การแก้ไขเชิงลบก็ดำเนินการเช่นกัน อย่างหลังมักใช้ในเครื่องยนต์เพื่อลดการปล่อยเขม่าที่ n< nм1, а также в двигателя с турбонаддувом и ТНВД без корректора по давлению наддува, т.е. без ограничения подачи в системе LDA.
การทำงานของตัวแก้ไขเชิงบวกและเชิงลบ
การออกแบบและการทำงานของตัวแก้ไขการจ่ายเชื้อเพลิงเชิงกลเชิงบวกและเชิงลบของปั๊มเชื้อเพลิง VE แสดงไว้ในรูปที่ 1 ก, ข.
ข้าว. ไดอะแกรมของตัวควบคุมที่มีตัวแก้ไขการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงที่เป็นบวก (a) และลบ (b): 1 - คันสตาร์ท; 2 — สปริงตัวแก้ไข; 3 — สปริงทำงานของตัวควบคุม; 4 — คันโยกไฟฟ้า 5 — หยุด; 6 — คันโยกแก้ไข; 7 — แกนแก้ไข; 8 - การมีเพศสัมพันธ์ของยา; 9 - สปริงฟีดเริ่มต้น; 10 - ข้อต่อควบคุม; 11 — จุดหยุด; Mg - แกนการหมุนของคันโยก 1 และ 4; M4 - แกนการหมุนของคันโยก 1 และ 6; ΔS—จังหวะการแก้ไขการป้อน
การเริ่มต้นการทำงานของตัวแก้ไขการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงโดยตรง (บวก) จะถูกกำหนดโดยความแข็งและการบีบอัดล่วงหน้าของสปริงซึ่งประสานกับโหมดความเร็วที่สอดคล้องกันของเครื่องยนต์ดีเซล ตัวแก้ไขเชิงบวกทำงานดังนี้ ในโหมดปกติ คลัตช์วัดแสง 8 จะอยู่ในตำแหน่งที่ระบุโดยเส้นประในรูปที่ 1 ก. ตัวแก้ไขสปริง 2 ถูกบีบอัดเนื่องจากอิทธิพลของแรงเหวี่ยงของโหลดผ่านคลัตช์ 10 ของตัวควบคุมบนคันโยก 6 ซึ่งกดบนหัวของก้าน 7 โดยเปิดจุดหยุด 5 ในคันโยกกำลัง 4 คันโยก 1 จะหมุนตามเข็มนาฬิกา และเครื่องจ่ายจะป้อนแบบวน ซึ่งตรงตามข้อกำหนดของโหมดดีเซลที่กำหนด (ดูเส้นประในรูปที่ ก) หากโหลดในโหมดนี้เพิ่มขึ้น (โหมดโอเวอร์โหลด) ความเร็วในการหมุนลดลง แรงที่ด้านข้างของคลัตช์ควบคุมก็ลดลงเช่นกัน และตัวแก้ไขสปริง 2 ถึงคันโยก 6 จะเปลี่ยนคันโยก 1 ทวนเข็มนาฬิกา โดยเลื่อนคลัตช์วัดแสงไปทางขวา ในทิศทางของการเพิ่มฟีดตามจำนวน ΔS ( รูปที่. ก).
การดำเนินการแก้ไขเชิงลบ
เมื่อทำงานกับความถี่ต่ำสุดในลักษณะภายนอก ให้คันโยก 6 ของตัวแก้ไขวางอยู่บนคันโยกกำลังที่จุดที่ 5 (รูปที่ b) หัวของแกนคอร์เรเตอร์ 7 ก็วางพิงคันโยกกำลัง 4 ด้วย เมื่อความเร็วในการหมุนเพิ่มขึ้น แรงเหวี่ยงของโหลดที่จ่ายให้กับคลัตช์จะเอาชนะแรงของสปริงคอร์เรเตอร์ 2 และบีบอัดมัน เป็นผลให้คันโยก 6 เลื่อนไปทางขวาในรูปไปทางหัวของแกนในขณะที่แกนร่วมของคันโยก M4 เปลี่ยนตำแหน่ง ในเวลาเดียวกัน คันโยก 1 จะหมุนสัมพันธ์กับแกน M2 โดยเคลื่อนคลัตช์วัดแสง 8 ไปในทิศทางของการเพิ่มฟีด การแก้ไข ΔS ถูกกำหนดโดยจังหวะการบีบอัดของสปริงตัวแก้ไขจนกระทั่งคันโยก 6 หยุดที่หัวของก้าน 7 เมื่อเครื่องยนต์ดีเซลทำงานทางด้านซ้ายของลักษณะความเร็วภายนอกโดยมีภาระเพิ่มขึ้นและลดลง ในความเร็วการหมุน สปริง 2 หมุนคันโยก 6 ตามเข็มนาฬิกา และอย่างหลังทำให้คันโยก 1 หมุนสัมพันธ์กับแกน M2 ตามเข็มนาฬิกา โดยเคลื่อนคลัตช์วัดแสง 8 ไปในทิศทางของฟีดที่ลดลง จึงทำการแก้ไขเชิงลบ (พื้นที่ nmin< n < nм на рисунке).
ตัวควบคุมโหมดคู่
การออกแบบตัวควบคุมความเร็วอัตโนมัติสองโหมดสำหรับปั๊มเชื้อเพลิง VE และการทำงานในโหมดต่างๆ แสดงไว้ในภาพด้านล่างซึ่งมีข้อกำหนดทั่วไป เพลาควบคุมรับการหมุนจากเพลาปั๊มฉีดผ่านเกียร์โอเวอร์ไดรฟ์ด้วยอัตราทดเกียร์ 1:1.6 และส่งไปยังด้ามจับที่มีน้ำหนักสี่ตัว
ปั๊มเชื้อเพลิง VE ที่มีตัวควบคุมทุกโหมดที่กล่าวถึงข้างต้นมีการออกแบบที่คล้ายกันสำหรับยูนิตนี้
ปริมาณการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงจะเปลี่ยนไปเมื่อตำแหน่งของคลัตช์วัดแสง 15 เปลี่ยนไปซึ่งถูกกำหนดโดยความสมดุลของแรงเหวี่ยงของโหลดที่ใช้กับคลัตช์และแรงจากการกระทำของสปริงการทำงานของตัวควบคุมขึ้นอยู่กับใน โดยเฉพาะตำแหน่งแป้นคันเร่ง
โหมดการสตาร์ทดีเซลจะแสดงในรูป เมื่อเครื่องยนต์ไม่ทำงาน ตุ้มน้ำหนักควบคุมจะถูกรวมเข้าด้วยกัน และคลัตช์ 19 จะอยู่ในตำแหน่งซ้ายสุด คันปรับแก้ 16 และคันสตาร์ท 18 ถูกกดภายใต้การกระทำของสปริงป้อนสตาร์ท 12 กับข้อต่อควบคุม 19 โดยหมุนสัมพันธ์กับแกน M2 ดังนั้น คลัตช์วัดแสง 15 จะถูกเคลื่อนโดยบานพับล่างของระบบคันบังคับไปทางขวาในรูปด้านล่าง เพื่อเป็นการป้อนเริ่มต้น แป้นคันเร่งอาจยังคงอยู่ในตำแหน่งที่ไม่ได้กดเมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์ดีเซล ปริมาณการป้อนเริ่มต้นถูกกำหนดโดยจังหวะที่ใช้งาน ΔS1
ข้าว. ไดอะแกรมของตัวควบคุมสองโหมด โหมดสตาร์ทดีเซล: 1 — ที่ยึดน้ำหนัก; 2 — น้ำหนักควบคุม; 3 - ต่างหู; 4 - แกนคันโยกควบคุม; 5 - สปริงโหมดระบุ; 6 - สปริงโหมดบางส่วน 7 - สกรูปรับฟีดสูงสุด 8 — สปริงแดมเปอร์; 9 - สปริงไม่ได้ใช้งานโหมดขั้นต่ำ; 10 — คันโยกกำลัง; 11 — คันโยกปรับ; 12 - สปริงฟีดเริ่มต้น; 13 — สปริงรองรับ; 14 - ลูกสูบปั๊มฉีด; 15 - การมีเพศสัมพันธ์ของยา; 16 — คันโยกตัวแก้ไขเชิงลบ; 17 — สปริงตัวแก้ไขเชิงลบ 18 — คันสตาร์ท; 19 - การมีเพศสัมพันธ์ตัวควบคุม; 20 - ตัวเรือนสปริงควบคุม 21 — รูตัดฟีด บานพับของระบบคันโยกของตัวควบคุม: M1 - ระบบคันโยก ณ จุดนี้รองรับด้วยสองนิ้วที่ขยับได้ซึ่งติดตั้งในคันโยก 2 M4 - แกนร่วมของคันสตาร์ทและคันแก้ไข ΔS1 คือระยะชักของข้อต่อสูบจ่าย
หลังจากสตาร์ทเครื่องยนต์ น้ำหนักตัวควบคุมจะแยกออกภายใต้การกระทำของแรงเหวี่ยงและดันข้อต่อควบคุม 19 ไปทางขวา เพื่อเอาชนะความต้านทานของสปริงฟีดสตาร์ท 12 ในกรณีนี้ หัวของก้านของคันปรับคอร์เรเตอร์ 16 พักอยู่ ที่จุด A บนคันโยกกำลัง 10 และแกน M4 จะเลื่อนไปทางขวาบนบานพับ A จนกระทั่งแรงของคลัตช์ควบคุมเท่ากับแรงของสปริงเดินเบา 9 ดังนั้น M2 คลัตช์วัดแสง 15 จึงถูกเคลื่อน บานพับไปทางซ้ายจนกว่าจะมีการจัดหาแหล่งจ่ายที่ไม่ได้ใช้งานซึ่งสอดคล้องกับแผนภาพในรูป
ข้าว. การทำงานของตัวควบคุมที่ความเร็วรอบเดินเบาของโหมดขั้นต่ำ
รูปภาพนี้แสดงการทำงานร่วมกันขององค์ประกอบควบคุมเมื่อเครื่องยนต์ดีเซลทำงานในโหมดความเร็วบางส่วน เมื่อเหยียบคันเร่งเบา ๆ ลำดับการทำงานของสปริงควบคุมจะขึ้นอยู่กับความแข็งและการเสียรูปเบื้องต้น สปริงแดมเปอร์ 8 จะทำงานก่อน ตามด้วยสปริงโหมดบางส่วน 6 และสุดท้ายคือสปริงโหมดระบุ 5
คันควบคุมเชื่อมต่อกับแป้นคันเร่ง เมื่อคุณกดมัน สปริงแดมเปอร์ 8 จะถูกบีบอัดและคันโยกกำลังจะถูกดึงไปทางซ้าย ซึ่งส่งผลให้คลัตช์วัดแสงเคลื่อนไปทางขวา ไปสู่การป้อนที่เพิ่มขึ้นพร้อมกับความเร็วในการหมุนที่เพิ่มขึ้นตามลำดับ คลัตช์ควบคุม 19 เนื่องจากแรงเหวี่ยงเพิ่มขึ้นของโหลด กดบนคันโยกคอร์เรคเตอร์ซึ่งวางพิงคันโยกกำลัง ณ จุดหนึ่งซึ่งเป็นผลมาจากการบีบอัดสปริงที่ไม่ได้ใช้งาน 9 จนถึงสูงสุดจากนั้น คันโยกไฟฟ้าที่มีบานพับสองจุด A และ B เลื่อนไปทางขวาพร้อมกับแกน M2 ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ เมื่อแขนส่งกำลังเคลื่อนไปทางขวาและตัวสปริงถูกเลื่อนไปทางซ้ายโดยคนขับ สปริงรับน้ำหนักชิ้นส่วนจะถูกบีบอัดจนกระทั่งเกิดความสมดุลของแรง เมื่อโหลดลดลงและความเร็วในการหมุนเพิ่มขึ้น คันโยกกำลังจะเคลื่อนที่ภายใต้การทำงานของคลัตช์ควบคุม 19 ไปทางขวาตามจังหวะ ΔS2 ของสปริง 6 และคลัตช์วัดแสง 15 ไปทางซ้าย ในทิศทางที่ลดลง ไหลจนกระทั่งถึงโหมดความเร็วคงที่ของเครื่องยนต์ดีเซล
ข้าว. การทำงานของคอนโทรลเลอร์ในโหมดความเร็วบางส่วน
ข้าว. การทำงานของตัวควบคุมที่โหลดเต็ม
การทำงานของตัวควบคุมดีเซลที่โหลดเต็มที่แสดงไว้ในรูปภาพ ในกรณีนี้ ให้เหยียบคันเร่งจนกระทั่งคันควบคุมหยุดที่สกรูปรับโหมดสูงสุด ในกรณีนี้ คันโยกกำลัง 10 อยู่ที่จุดหยุด M3 และการสตาร์ท รอบเดินเบาขั้นต่ำ 9 แดมเปอร์ 8 และสปริงโหลดบางส่วน 6 อยู่ในสถานะบีบอัดเต็มที่ คลัตช์ควบคุม 19 อยู่ในสภาวะสมดุลภายใต้การกระทำของแรงเหวี่ยงของตุ้มน้ำหนักที่มีทิศทางตรงกันข้ามและแรงขันล่วงหน้าของสปริงทำงาน 5 การจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงในโหมดโหลดเต็มจะถูกกำหนดโดยจังหวะที่ใช้งานของลูกสูบซึ่งระบุด้วยลูกศรสองลูกที่ คลัตช์วัดแสง 15 ตัวควบคุมสองโหมดที่พิจารณาที่นี่ติดตั้งตัวแก้ไขการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงเชิงลบ เมื่อเครื่องยนต์ดีเซลทำงานทางด้านซ้ายของลักษณะความเร็วภายนอกที่ 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.
ข้าว. การดำเนินการแก้ไขเชิงลบ
โหมดความเร็วรอบเดินเบาสูงสุดและการก่อตัวของคุณลักษณะด้านกฎระเบียบที่สอดคล้องกันเกิดขึ้นเมื่อโหลดของเครื่องยนต์ที่ทำงานด้วยกำลังเต็ม (ระบุ) ลดลง ในกรณีนี้ความเร็วในการหมุนของเพลาเครื่องยนต์และน้ำหนักตัวควบคุมจะเพิ่มขึ้นและส่วนหลังจะเลื่อนคลัตช์ 19 ไปทางขวาซึ่งทำให้สปริงตัวควบคุม 5 บีบอัดและด้วยเหตุนี้จึงหมุนระบบคันโยกตามเข็มนาฬิกาสัมพันธ์กับแกน M2 ลดลง การจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงตามมูลค่าการจ่ายที่ไม่ได้ใช้งาน กระบวนการนี้แสดงในรูป
หากเมื่อถอดโหลดออกจนสุดแล้ว มีความเร็วในการหมุนเพิ่มขึ้นที่ไม่สามารถควบคุมได้ซึ่งเป็นอันตรายต่อเครื่องยนต์ตัวควบคุมจะหยุดการจ่ายเชื้อเพลิงไปยังกระบอกสูบดีเซลโดยสมบูรณ์ ในกรณีนี้ตัวควบคุมจะทำงานตามรูปเฉพาะที่ความเร็วการหมุนที่สูงกว่าโหมดความเร็วรอบเดินเบาสูงสุดเท่านั้น ในเวลาเดียวกันคลัตช์วัดแสงจะเคลื่อนไปทางซ้ายมากขึ้นโดยเปิดรูปิด 21 โดยสมบูรณ์ซึ่งเป็นผลมาจากการที่เชื้อเพลิงทั้งหมดจากห้องแรงดันสูงของปั๊มฉีดจะกลับสู่ช่องภายในของปั๊ม ตัวเรือนและตัวหยุดการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง
ข้าว. การทำงานของตัวควบคุมที่ความเร็วรอบเดินเบาของโหมดสูงสุด
กราฟของคุณลักษณะความเร็วการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงของตัวควบคุมโหมดคู่ที่กล่าวถึงข้างต้นแสดงไว้ในรูปภาพ วัตถุประสงค์ของเส้นโค้งต่างๆ ในลักษณะนี้ระบุด้วยคำอธิบายภาพ การมีสปริงโหมดบางส่วนในตัวควบคุมช่วยให้การควบคุมราบรื่นและมีเสถียรภาพมากขึ้นที่โหลดและความเร็วต่ำ มิฉะนั้น คุณลักษณะของตัวควบคุมสองโหมดที่กล่าวถึงข้างต้นจะคล้ายคลึงกับคุณลักษณะทั่วไป
ข้าว. ลักษณะความเร็วของการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงของปั๊มฉีดพร้อมตัวควบคุมสองโหมด: a - อุปทานเริ่มต้น, b - ส่วนของการลดอุปทานหลังจากสตาร์ทเครื่องยนต์ดีเซล, c - จังหวะเมื่อบีบอัดสปริงโหมดบางส่วน, d - การควบคุมคนขับ พื้นที่สำหรับการจัดหา e - ลักษณะการกำกับดูแลของโหมดสูงสุด
เครื่องควบคุมอัตโนมัติเป็นอุปกรณ์ที่ช่วยให้มั่นใจในระบบควบคุมอัตโนมัติ (ACP) ว่ามีการบำรุงรักษาคุณค่าทางเทคโนโลยีของวัตถุ โดยกำหนดลักษณะการไหลของกระบวนการในนั้นรอบค่าที่กำหนดโดยมีอิทธิพลต่อวัตถุ
ค่าที่ตั้งไว้อาจมีค่าคงที่ (ในระบบลดการสั่นไหว) หรือเปลี่ยนแปลงตามโปรแกรมเฉพาะ (ในระบบควบคุมโปรแกรม)
แผนภาพบล็อกของตัวควบคุมสามารถนำเสนอเป็นการรวมกันของสององค์ประกอบ (รูปที่ 1): องค์ประกอบการเปรียบเทียบ 1 และองค์ประกอบ 2 ซึ่งเป็นรูปแบบอัลกอริทึมการควบคุม (กฎหมาย)
องค์ประกอบการเปรียบเทียบ 1 รับสัญญาณสองสัญญาณ ที่และ ที่ w สัดส่วนตามลำดับกับค่าปัจจุบันและค่าที่ตั้งไว้ของตัวแปรควบคุม สัญญาณ ที่ถูกสร้างขึ้นโดยทรานสดิวเซอร์การวัดและสัญญาณ ที่ zd – โดยตัวควบคุมหลักหรืออุปกรณ์ซอฟต์แวร์
สัญญาณข้อผิดพลาด
(1)เข้าสู่องค์ประกอบ 2 ซึ่งสร้างสัญญาณเอาท์พุตของตัวควบคุมที่ส่งไปยังแอคชูเอเตอร์
หน่วยงานกำกับดูแลสามารถมีลักษณะตรงและย้อนกลับได้ ถ้ามีการขยาย ที่ค่อนข้าง ที่ค่าเอาต์พุต zd คุณเพิ่มขึ้นตัวควบคุมจะมีลักษณะตรงและหากลดลงก็จะมีลักษณะผกผัน การเปลี่ยนจากคุณสมบัติตรงไปเป็นย้อนกลับและในทางกลับกันในหน่วยงานกำกับดูแลนั้นดำเนินการโดยใช้สวิตช์พิเศษ
ข้อเสนอแนะเชิงลบใน ACP วงปิดเกิดขึ้นจากการใช้ตัวควบคุมที่มีลักษณะทางตรงหรือทางกลับกัน
กฎหมายควบคุมเรียกว่าความสัมพันธ์ระหว่างการเปลี่ยนแปลงค่าเอาต์พุตของคอนโทรลเลอร์ คุณและกระแสไม่ตรงกัน ที่และ ที่ค่า zd ของตัวแปรควบคุม
ตามกฎหมายข้อบังคับ หน่วยงานกำกับดูแลแบบอะนาล็อกจะถูกแบ่งออกเป็นสัดส่วน, สัดส่วน-ปริพันธ์, สัดส่วน-อนุพันธ์ และสัดส่วน-ปริพันธ์-อนุพันธ์
กฎหมายควบคุมของผู้ควบคุมสัดส่วนมีรูปแบบ
(2)ที่ไหน - ค่าสัมประสิทธิ์การส่ง (กำไร) ของตัวควบคุม คุณ 0 คือค่าเอาท์พุตของคอนโทรลเลอร์ ณ ช่วงเวลาเริ่มต้น
ได้รับการควบคุม เป็นพารามิเตอร์การตั้งค่าคอนโทรลเลอร์ การเปลี่ยนแปลง ,คุณสามารถเปลี่ยนระดับอิทธิพลของตัวควบคุมบนวัตถุได้
แผนภาพบล็อกของ P-regulator แสดงถึงลิงก์ที่มีอัตราขยายสูง (เค=10,000ธ40000) ครอบคลุมด้วยการตอบรับเชิงลบโดยแอมพลิฟายเออร์ที่มีค่าสัมประสิทธิ์ เคอค.
ฟังก์ชันการถ่ายโอนของ P-regulator ที่แสดงในรูปที่ 1 2 เท่ากัน
(3)จากนิพจน์ (3) จะเห็นได้ชัดว่าค่าสัมประสิทธิ์ยิ่งน้อย เคระบบปฏิบัติการ (ระดับอิทธิพลของการตอบรับเชิงลบ) ยิ่งค่าเอาต์พุตของคอนโทรลเลอร์เปลี่ยนแปลงมากขึ้นเมื่อไม่ตรงกัน
ลักษณะไดนามิกของ P-regulator โดยมีการเปลี่ยนแปลงขั้นตอนในสัญญาณอินพุตและค่าต่างๆ เค p แสดงในรูปที่ 3.
ตามสมการ (2) สัญญาณเอาท์พุตของคอนโทรลเลอร์สำหรับการขึ้นต่อกัน 1 และ 2 จะเท่ากับ:
(3)ข้อดีของตัวควบคุมตามสัดส่วน ได้แก่ การทำงาน (หรือความเร็ว) ที่ปราศจากความเฉื่อย นี่แสดงให้เห็นความจริงที่ว่าค่าเอาต์พุตเปลี่ยนแปลงไปพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงค่าอินพุต ค่าที่เหมาะสมที่สุดของพารามิเตอร์การตั้งค่าตัวควบคุม เช่นเดียวกับตัวควบคุมอื่นๆ จะถูกกำหนดโดยกระบวนการชั่วคราว ACP ที่เลือก ซึ่งเป็นพารามิเตอร์คุณภาพการควบคุมที่ระบุ และตั้งค่าโดยขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของวัตถุที่ถูกควบคุม
ข้อเสียของ P-regulator คือเมื่อทำงานในลูป ASR แบบปิดตัวควบคุมจะไม่ส่งคืนตัวแปรควบคุมกลับเป็นค่าที่ตั้งไว้ แต่จะนำไปสู่ตำแหน่งสมดุลใหม่โดยมีข้อผิดพลาดในการควบคุมแบบคงที่ตามสัดส่วนของค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่าน " อิทธิพลรบกวน - ตัวแปรควบคุม” ช่องทางและสัดส่วนผกผัน เคพี เพิ่มขึ้น เค p เมื่อทำงานกับวัตถุที่มีความล่าช้านำไปสู่โหมดการทำงานที่ไม่เสถียรของระบบควบคุมอัตโนมัติ
ค่าเอาต์พุตของตัวควบคุมปริพันธ์ตามสัดส่วน (ตัวควบคุม PI) เปลี่ยนแปลงภายใต้อิทธิพลของผลรวมของสององค์ประกอบ: สัดส่วนและปริพันธ์
กฎหมายควบคุมของตัวควบคุม PI ที่มีการตั้งค่าอิสระอธิบายไว้ด้วยความเท่าเทียมกัน:
, (4)ที่ไหน เค p – ค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่านของตัวควบคุม
ตและ – เวลาบูรณาการ
ในความหมายทางกายภาพ ตและคือเวลาที่การเปลี่ยนแปลงในสัญญาณด้านออกของตัวควบคุมภายใต้อิทธิพลของส่วนประกอบหนึ่งถึงระดับการเปลี่ยนแปลงของค่าด้านเข้า
ตัวควบคุม PI มีการตั้งค่าสองแบบ - เคพีและ ตและ.
ลักษณะไดนามิกของตัวควบคุม PI (รูปที่ 4) แสดงถึงผลรวมของส่วนประกอบตามสัดส่วนและส่วนประกอบหนึ่ง
จะเห็นได้จากตัวเลขที่เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ตระดับอิทธิพลของส่วนประกอบสำคัญลดลง
บล็อกไดอะแกรมของตัวควบคุม PI พร้อมการตั้งค่าอิสระจะแสดงในรูปที่ 1 5.
ฟังก์ชั่นถ่ายโอนของคอนโทรลเลอร์นี้อธิบายโดยสมการ (5)
หน่วยงานกำกับดูแลที่มีพารามิเตอร์การปรับแต่งขึ้นอยู่กับ (ตัวควบคุมไอโซโดรมิก) ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมซึ่งสมการไดนามิกซึ่งมีรูปแบบ:
, (6)ที่ไหน เค p – ค่าสัมประสิทธิ์การส่งผ่านของตัวควบคุม
ตจาก – เวลาไอโซโดรมของตัวควบคุม
ในความหมายทางกายภาพ ตจาก คือเวลาที่เมื่อค่าอินพุตเปลี่ยนแปลงทีละขั้น ค่าเอาท์พุตของตัวควบคุมภายใต้อิทธิพลของส่วนประกอบอินทิกรัลจะเปลี่ยนไปตามจำนวนเดียวกันกับภายใต้การกระทำของส่วนประกอบตามสัดส่วน
ลักษณะไดนามิกของตัวควบคุมไอโซโดรมิกจะแสดงในรูปที่ 6
ตอบกลับ(22()
ตัวควบคุมอัตโนมัติที่ใช้ในอุตสาหกรรมในปัจจุบันสามารถจำแนกได้ตามคุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุดหลายประการ:
1. ตามวัตถุประสงค์ (ประเภทของตัวแปรควบคุม):
ตัวควบคุมตัวแปรควบคุมหนึ่งตัว (อุณหภูมิ ความดัน องค์ประกอบ)
หน่วยงานกำกับดูแลสากล )จบ.
2. ตามรูปแบบการดำเนินการ (เช่น ลักษณะของผลกระทบต่อหน่วยงานกำกับดูแล):
หน่วยงานกำกับดูแลที่ออกฤทธิ์โดยตรงที่ไม่ต้องใช้แหล่งพลังงานภายนอก
หน่วยงานกำกับดูแลที่ออกฤทธิ์ทางอ้อมซึ่งมีการเคลื่อนไหวของหน่วยงานกำกับดูแลเนื่องจากพลังงานที่จ่ายจากภายนอก
3. ตามประเภทของกฎระเบียบ:
การทำให้ตัวควบคุมมีเสถียรภาพซึ่งรักษาค่าคงที่ของปริมาณทางกายภาพเมื่อเวลาผ่านไป
ตัวควบคุมซอฟต์แวร์ที่เปลี่ยนค่าของปริมาณควบคุมตามโปรแกรมที่กำหนด
หน่วยงานกำกับดูแลการติดตามที่รักษามูลค่าของปริมาณควบคุมโดยขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงในปริมาณอื่น ๆ
ตัวควบคุมที่ปรับได้เองซึ่งจะรักษาค่าที่เหมาะสมที่สุดของปริมาณที่ได้รับการควบคุม
4. ตามระยะเวลาของการดำเนินการ:
หน่วยงานกำกับดูแลอย่างต่อเนื่อง ซึ่งเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงตัวแปรควบคุมอย่างต่อเนื่อง ร่างกายควบคุมจะเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง
หน่วยงานกำกับดูแลของการกระทำเป็นระยะ ๆ (ไม่ต่อเนื่อง) ซึ่งเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องในตัวแปรที่ได้รับการควบคุมร่างกายที่ควบคุมจะเคลื่อนที่เป็นระยะเฉพาะในกรณีที่ตัวแปรที่ได้รับการควบคุมถึงค่าที่แน่นอนหรือเมื่อผ่านช่วงระยะเวลาหนึ่ง
5. ตามประเภทของพลังงานที่ใช้:
หน่วยงานกำกับดูแลไฟฟ้า
ตัวควบคุมไฮดรอลิก
ตัวควบคุมนิวเมติก:
ตัวควบคุมแบบรวม (ไฟฟ้า-นิวแมติก และไฟฟ้า-ไฮดรอลิก)
6. ตามกฎหมายควบคุม (ลักษณะของผลกระทบด้านกฎระเบียบ):
ตำแหน่ง (Pos-law);
สัดส่วนหรือคงที่ (P-law);
ปริพันธ์หรือไม่คงที่ (I-law);
สัดส่วน-ปริพันธ์หรือไอโซโดรมิก (กฎหมาย PI);
สัดส่วนกับค่าล่วงหน้าหรือค่าส่วนต่างตามสัดส่วน (PD-law)
ไอโซโดรมิกที่มีความคาดหมายหรือสัดส่วน-อินทิกรัล-ดิฟเฟอเรนเชียล (PID-law)
3.1.1. การจำแนกประเภทของหน่วยงานกำกับดูแลตามวัตถุประสงค์ (ประเภทของตัวแปรควบคุม)
ARs แบ่งออกเป็นตัวควบคุมอุณหภูมิ ความดัน ระดับ ความเร็ว การไหล ฯลฯ
3.1.2. การจำแนกประเภทของหน่วยงานกำกับดูแลตามหลักการทำงาน
ตามหลักการของการดำเนินการ (ลักษณะของผลกระทบต่อหน่วยงานกำกับดูแล) หน่วยงานกำกับดูแลอัตโนมัติจะแบ่งออกเป็นหน่วยงานกำกับดูแลของการกระทำทั้งทางตรงและทางอ้อม (ทางอ้อม)
คำตอบ23(
หน่วยงานกำกับดูแลที่ออกฤทธิ์โดยตรง . สิ่งเหล่านี้คือหน่วยงานกำกับดูแลที่หน่วยงานควบคุมเคลื่อนที่เนื่องจากพลังงานที่อุปกรณ์วัดใช้จากวัตถุที่ถูกควบคุมเท่านั้น
คำอธิบาย. หน่วยงานกำกับดูแลดังกล่าวใช้เพื่อควบคุมพารามิเตอร์แต่ละตัว ใช้ในกรณีที่ไม่จำเป็นต้องมีความแม่นยำในการควบคุมสูง เนื่องจากสภาพการทำงาน และการสั่งงานหน่วยงานควบคุมไม่จำเป็นต้องใช้ความพยายามมากนัก และองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนก็มีพลังที่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้
ตัวควบคุมที่ออกฤทธิ์โดยตรงมีราคาถูก ออกแบบเรียบง่าย เชื่อถือได้ในการใช้งาน และไม่ต้องใช้บุคลากรปฏิบัติงานที่มีคุณสมบัติสูง ขอบเขตการใช้งานจำกัดอยู่ที่วัตถุควบคุมที่ง่ายที่สุดและมีลักษณะไดนามิกที่ดี
ตัวอย่าง. เครื่องควบคุมอุณหภูมิแบบออกฤทธิ์โดยตรง
รูปที่ 3.1. ตัวควบคุมที่ออกฤทธิ์โดยตรง
ก) การออกแบบตัวควบคุม b) แผนภาพการทำงาน
ตัวควบคุมอุณหภูมิอัตโนมัติ (AR) (แผนภาพการออกแบบแสดงในรูปที่ 3.1, a และแผนภาพการทำงานของมันในรูปที่ 3.1, b) การตรวจจับการเปลี่ยนแปลงในตัวแปรควบคุม ที่ t (ค่าอุณหภูมิปัจจุบัน) สร้างสัญญาณที่ไม่ตรงกัน 
ผู้จัดการของหน่วยงานกำกับดูแล RO เพื่อเปลี่ยนผลกระทบด้านกฎระเบียบ x p ในวัตถุประสงค์ของการควบคุม
คำอธิบาย. วัตถุประสงค์ขององค์ประกอบควบคุมและหลักการทำงานมีดังนี้
อุปกรณ์ตรวจวัด (กระบอกความร้อนที่มีของเหลวที่มีจุดเดือดต่ำ) จะตรวจจับการเปลี่ยนแปลงในตัวแปรที่ถูกควบคุม ที่ ต(อุณหภูมิ) แล้วแปลงเป็นพารามิเตอร์ ย’ ต(แรงดันในระบบมาโนเมตริก) สะดวกต่อการส่งผลต่อองค์ประกอบอื่นๆ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ที่ส่วนหนึ่งของของเหลวในกระบอกความร้อนจะเดือดและความดัน ย’ ตเพิ่มขึ้นที่ด้านล่างของเครื่องสูบลมเช่น อุณหภูมิ ที่ ตเปลี่ยนเป็นความกดดัน ย’ ต .
หน่วยความจำหลักตั้งค่าพารามิเตอร์ ที่ ตูดสอดคล้องกับการไหลที่ต้องการของกระบวนการทางเทคโนโลยี การติดตั้ง ที่ ตูดดำเนินการด้วยตนเองโดยผู้ปฏิบัติงาน P. ในการออกแบบตัวควบคุมนั้นบทบาทของเครื่องชาร์จจะเล่นโดยสปริงอัดซึ่งความตึงนั้นจะกระทำโดยชุดคอยล์
องค์ประกอบการเปรียบเทียบ ES (บางครั้งเรียกว่าตัวบวก) จะสร้างสัญญาณข้อผิดพลาด 
- โครงสร้างองค์ประกอบการเปรียบเทียบถูกสร้างขึ้นในรูปแบบของคันโยกที่รับรู้ถึงความแตกต่างของแรงกด คุณ ตและ ย ตูดผลิตโดยเครื่องสูบลมและสปริงตามลำดับ
คุณสมบัติหลักประการหนึ่งของตัวควบคุมที่ออกฤทธิ์โดยตรงคือไม่สามารถให้ค่าคงที่ของตัวแปรควบคุมในโหมดการทำงานของวัตถุในสภาวะคงที่ทั้งหมดได้
ตัวอย่าง. หม้อต้มไอน้ำ (ดูรูปที่ 1.5) ทำงานในสภาวะคงที่โดยมีการสกัดไอน้ำน้อยที่สุด G p min ซึ่งหมายความว่าน้ำประปาที่เข้าหม้อไอน้ำควรมีน้อยที่สุดเช่น วาล์วจ่ายกระปุกเกียร์ปิดให้มากที่สุด ลูกลอยและระดับน้ำ H ควรใช้ค่าที่สูงกว่าเล็กน้อย ในทางตรงกันข้าม ในสภาวะคงที่โดยมีการแยกไอน้ำสูงสุด G p สูงสุด วาล์วกระปุกเกียร์ควรเปิดให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ ซึ่งเป็นไปได้ด้วยตำแหน่งลูกลอยและระดับที่ต่ำกว่า ดังนั้นตัวควบคุมนี้จึงมีลักษณะคงที่ลดลงเช่น มันใช้งานได้กับความไม่สม่ำเสมอของกฎระเบียบเชิงบวก (ลักษณะเฉพาะประเภท 1, รูปที่ 2.10)
คำอธิบาย. แน่นอนว่า หากสภาพการทำงานของวัตถุต้องการให้ปริมาณควบคุมคงที่อย่างเคร่งครัดในทุกโหลด ก็จะไม่สามารถใช้ตัวควบคุมดังกล่าวได้ ตามโครงสร้างแล้ว หน่วยงานกำกับดูแลดังกล่าวสามารถลดจำนวนความไม่เท่าเทียมกันของกฎระเบียบได้ แต่เป็นไปไม่ได้ที่จะทำให้ค่าดังกล่าวเท่ากับศูนย์ นอกจากนี้ หากวัตถุอัตโนมัติไม่มีคุณสมบัติในการปรับระดับตัวเอง การลดลงมากเกินไปจะทำให้การทำงานของคอนโทรลเลอร์ไม่เสถียร
( หน่วยงานกำกับดูแลที่รักษาการทางอ้อม .
การออกแบบตัวควบคุมที่ออกฤทธิ์ทางอ้อมและแผนภาพการทำงานของมันแสดงไว้ในรูปที่ 1 3.2. หากความแรงของสัญญาณ ∆уไม่เพียงพอที่จะมีอิทธิพลต่อหน่วยงานกำกับดูแล (RO) จึงมีการใช้หน่วยงานกำกับดูแลที่ออกฤทธิ์ทางอ้อม ในการเคลื่อนย้าย RO จะใช้แอคชูเอเตอร์ IU ซึ่งเชื่อมต่อแหล่งพลังงานไฟฟ้าภายนอก E เข้ากับตัวควบคุม
รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า (สตาร์ทแบบแม่เหล็ก) ใช้เป็น IM ซึ่งมีอิทธิพลต่อการเคลื่อนที่ของตัวควบคุม RO
รูปที่ 3.2. - ตัวควบคุมการทำหน้าที่ทางอ้อม
ก) การออกแบบตัวควบคุม b) แผนภาพการทำงาน - ) จบ.
