Моделирование систем управления

Входной сигнал и сигнал обратной связи снимаются с потенциометров, которые питаются постоянным напряжением. Разность потенциалов между положениями движков потенциометров образует сигнал ошибки, подаваемый на вход электрического усилителя. Когда этот сигнал равен нулю, в обмотках соленоидов, являющихся нагрузкой выходного каскада усилителя, протекают равные токи. При подаче сигнала ошибки на вход усилителя ток в обмотке одного соленоида возрастает, а в обмотке другого падает, причем разность токов пропорциональна величине сигнала ошибки. Сила, развиваемая якорем соленоида, ток в обмотке которого увеличился, возрастает, а сила, развиваемая якорем второго соленоида, уменьшается. Соленоиды действуют навстречу друг другу, и в результате золотник будет перемещаться, изменяя величину расхода рабочей жидкости, поступающей к силовому цилиндру. Из-за наличия центрирующих пружин на торцах золотника величина перемещения последнего будет пропорциональна величине сигнала ошибки. При движении поршня исполнительного механизма на вход усилителя подается сигнал обратной связи и сигнал ошибки уменьшается до нуля. По мере уменьшения этого сигнала уменьшается также разность токов в обмотках соленоидов и золотник под действием центрирующих пружин возвращается в среднюю позицию. Приход золотника в среднюю позицию соответствует тому моменту времени, когда поршень переместится на расстояние, обусловленное величиной входного сигнала. Благодаря наличию электрического усилителя можно легко менять общий коэффициент усиления привода. Это позволяет уже после сборки сервомеханизма подобрать коэффициент усиления, при котором получаются оптимальные динамические характеристики. Управление приводом осуществляется дистанционно, т. е. оператор может находиться на большом расстоянии от самого привода.

Передаточная функция системы «золотник – исполнительный механизм» та же, что и для привода с механической обратной связью. Наличие соленоидов добавляет к передаточной функции разомкнутого контура привода два апериодических и одно колебательное звено.