Регулятор - уатт
Cтраница 2
Но соединяя заслонку с рычагом регулятора Уатта, мы, вообще говоря, не изменяем вероятностей отдельных ее положений. Наоборот, если по-прежнему считать, что давление пара и нагрузка изменяются произвольно, то и положение заслонки также будет изменяться произвольно и у нас нет никаких оснований предпочесть одно какое-либо положение заслонки всем остальным. Следовательно, все три введенные нами в рассмотрение параметра, взятые по отдельности, по-прежнему могут изменяться так, что все возможные их значения равновероятны. [16]
Приведенный пример обратной связи в регуляторе Уатта иллюстрирует отрицательную обратную связь. [17]
В работе применяется прибор, подобный регулятору Уатта ( черт. Стержни 16 соединены штифтами 10 с кольцами 23, 44, вращающимися вместе с осью 54, которая представляет собой полый цилиндр 0 12 мм с двумя прорезями вдоль образующих. Шапочка 48 вместе с указателем 1 может перемещаться по направляющим 5 вдоль шкалы 2 с миллиметровыми делениями. Кольцо 8 со стопорным винтом 7 ограничивает перемещение шапочки 48 в заданных пределах. [18]
С точки зрения специалиста по теории управления, регулятор Уатта имеет две особенности. [19]
Кибернетика и всем хорошо известный со школьной скамьи регулятор Уатта, устанавливающий определенное давление в паровом котле - казалось бы, что может быть общего. Но именно простейшее механическое устройство, созданное около двух веков назад, стало прототипом сложнейших управляющих механизмов ж аппаратов. Так, совсем не связанные на первый взгляд технические изобретения, далеко разнесенные по шкале времени, мыслью ученых соединились в одно целое, дав мощный толчок науке нашего времени. [20]
 |
Схема регулятора Уатта. [21] |
Одним из первых, используемых в промышленности, был регулятор Уатта, служивший для поддержания постоянного числа оборотов паровой машины. На рис. 11.3 изображена схема этого регулятора. [22]
Посмотрим, что произойдет, если мы подтолкнем грузы регулятора Уатта, например, вниз. Как было сказано выше, это приведет к открыванию заслонки и увеличению подачи пара. Увеличение подачи - пара вызовет увеличение скорости вращения вала паровой машины, и, таким образом, сила, стремящаяся вернуть маятник в положение равновесия ( в нашем случае это центробежная сила), увеличится. Когда маятник перейдет в положение равновесия и качнется в противоположную сторону, заслонка закроется и скорость вращения вала уменьшится. [23]
Посмотрим, что произойдет, если мы сделаем отклонение заслонки регулятора Уатта пропорциональным отклонению грузика. Вопрос о том, как передать перемещение грузика к заслонке, оставим в стороне. Это можно сделать, например, точно так же, как во второй главе мы преобразовывали перемещение поплавка в бензобаке в перемещение стрелки указателя на приборной доске. Повторив рассуждения, проведенные выше, читатель легко убедится, что подобная система стремится подавлять колебания рычага с грузом так же, как тогда, когда мы еще не рассматривали влияния маховика. [24]
По существу, механическая обратная связь такого типа, который используется в регуляторе Уатта, встречается нам, к примеру, в работе сердца улитки. При сокращении желудочка кровь выталкивается в открытую кровеносную систему, в которой отсутствуют эластичные связи с наружным скелетом улитки ( имеющиеся, к примеру, у крабов), могущие заставлять сердце вновь открыться для заполнения кровью. Если это объяснение механизма кровообращения улитки является правильным, то мы имеем детерминированную систему с обратной связью, в которой выход определяет не только величину, но и само действие входа. Аналогичные, но менее явно выраженные механизмы обратной связи управляют пищеварением даже более низших животных. Так, раздражение кишечника дождевого червя увеличивает выделение пищеварительных энзимов, что является примером положительной обратной связи. [25]
Этот теоретический вывод согласуется с экспериментально установленным фактом, состоящим в том, что регулятор Уатта не достигаег вполне своего назначения, потому что действует слишком быстро как при открывании, так и при закрывании клапана для впускания пара. Поэтому в современных машинах прибегают к приборам более совершенным. [26]
В нее включены также два важных приложения к техническим вадачам: излагаются исследование Вышнеградского о работе паровой машины с регулятором Уатта и исследование Андронова о работе лампового генератора электрических незатухающих колебании. Первое из [ этих исследований явилось основополагающим в теории автоматического регулирования, второе - в теории нелинейных колебаний. [27]
 |
Принцип действия регулятора Уатта. [28] |
Все сервомеханизмы обладают одними и теми же свойствами независимо от того, являются ли они чисто механическими устройствами, как регулятор Уатта, или электронными системами, используемыми в роботах. [29]
Начиная с шестидесятых годов прошлого столетия возникли трудности в наладке регуляторов, часто наблюдались случаи неустойчивой работы машин, снабженных регуляторами Уатта, происходил колебательный процесс регулирования. Поэтому ощущалась острая необходимость научно проанализировать процесс регулирования и дать ответ на возникшие вопросы. [30]
Страницы: 1 2 3 4