🈁 🥂 👗 एक सर्वो वाल्व क्या है और यह क्या खाता है ♐️ 🕷️ 👸

शुभ दिन। कुछ समय के लिए मैं तथाकथित "सर्वो वाल्वों" का अध्ययन कर रहा था। और मेरे अफसोस के लिए, RuNet में उनके बारे में व्यावहारिक रूप से कोई जानकारी नहीं थी। इसलिए, मैंने पहले बनने का फैसला किया और अपने कुछ ज्ञान और टिप्पणियों को प्रकाशित किया, जो साथी छात्रों की आवश्यकता हो सकती है, और न केवल उन्हें।

परिचय

मानव हस्तक्षेप के बिना तकनीकी साधनों का उपयोग करके किसी वस्तु को नियंत्रित करना स्वचालित नियंत्रण कहलाता है। स्वचालित नियंत्रण का मुख्य कार्य नियंत्रण वस्तु में एक या अधिक भौतिक मात्रा के परिवर्तन के एक निश्चित कानून को बनाए रखना है।
तकनीकी प्रणालियों के नियंत्रण की वस्तुएं गतिज तंत्र, विद्युत प्रणाली, थर्मल, रासायनिक और अन्य तकनीकी प्रक्रियाएं हैं। वस्तु की स्थिति को राज्य चर की विशेषता है, जिसमें कोणीय और रैखिक निर्देशांक, वेग और अन्य यांत्रिक चर शामिल हैं जो गतिज तंत्र की गति का वर्णन करते हैं; सर्किट के विद्युत तत्वों की धाराएं या वोल्टेज; थर्मल और रासायनिक प्रक्रियाओं और किसी भी अन्य भौतिक मात्रा में पदार्थों का तापमान और घनत्व। सुचारू रूप से चटाई पर जाने के लिए। सर्वो वाल्व मॉडल I एक गतिशील लिंक की अवधारणा को पेश करेगा।

गतिशील लिंक

तुरंत एक आरक्षण करें कि लेख दूसरे क्रम के गतिशील लिंक पर विचार करेगा।
एक गतिशील लिंक एक सरल नोड का गणितीय मॉडल है, जिसके कामकाज को अंतर समीकरणों द्वारा वर्णित किया गया है।

सरल शब्दों में, डायनेमिक लिंक एक उपकरण है जो इनपुट सिग्नल प्राप्त करता है और आउटपुट सिग्नल की प्रतिक्रिया प्राप्त करता है।
कई वास्तविक गतिशील लिंक के कामकाज को निरंतर गुणांक वाले दूसरे क्रम के रैखिक अंतर समीकरणों द्वारा वर्णित किया गया है:

सर्वो वाल्व

1955 में, बिल मोग ने एक सर्वो वाल्व डिजाइन किया। यह एक विद्युत-हाइड्रोलिक यांत्रिक उपकरण है जो आपको कमजोर विद्युत संकेतों के साथ एक शक्तिशाली हाइड्रोलिक द्रव प्रवाह को नियंत्रित करने की अनुमति देता है। डिजाइन बहुत सफल रहा। तब से, विभिन्न स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों में सर्वो वाल्वों का उपयोग किया गया है। उनका उपयोग रॉकेट, विमान, मशीन टूल्स और कई अन्य तकनीकी वस्तुओं में किया जाता है।
निम्न आकृति एक इम्यूलेटर के साथ एक सर्वो वाल्व का सरलीकृत दृश्य दिखाती है।

सर्वो वाल्व में एक इलेक्ट्रोमैग्नेट और एक स्पूल शामिल होता है। उच्च दबाव में हाइड्रोलिक द्रव चैनल पी में प्रवेश करता है। स्पूल की स्थिति के आधार पर, कार्यशील द्रव चैनल पी 1 के माध्यम से या चैनल पी 2 के माध्यम से बहता है। नियंत्रण वोल्टेज यू (टी) इलेक्ट्रोमैग्नेट को आपूर्ति की जाती है। इलेक्ट्रोमैग्नेट फ़ील्ड स्पूल को एक दिशा में या किसी अन्य से तटस्थ स्थिति में स्थानांतरित करने के लिए मजबूर करता है, जो बदले में, संबंधित छिद्रों को खोलता या बंद करता है जिसके माध्यम से काम करने वाला तरल पदार्थ बहता है। स्पूल की तटस्थ स्थिति में, दोनों चैनल बंद हैं। यदि स्पूल तटस्थ स्थिति से एक सकारात्मक दिशा में चलता है, तो चैनल P1 खुलता है और कार्यशील द्रव का प्रवाह चैनल P1 से गति x (t) पर बहता है, जो सीधे वाल्व की स्थिति पर निर्भर करता है। चैनल पी 2 इस समय नाली में बदल जाता है। यदि स्पूल तटस्थ स्थिति से नकारात्मक दिशा में चलता है, तो इस स्थिति में चैनल P1 नाली में चला जाता है, और काम करने वाले द्रव का प्रवाह चैनल P2 के माध्यम से एक गति x (t) के साथ बहता है, जो स्पूल की स्थिति के सीधे आनुपातिक है। (इस मामले में, गति को नकारात्मक माना जाना चाहिए, स्पूल की स्थिति के संकेत के साथ मेल खाना)। चैनल पी 1 और पी 2 एक्ट्यूएटर से जुड़े हुए हैं, और बहने वाला द्रव एक्ट्यूएटर पिस्टन को वांछित स्थिति में ले जाने का कारण बनता है।

एक गतिशील लिंक के रूप में सर्वो वाल्व

सर्वो वाल्व, एक निश्चित कानून के अनुसार, नियंत्रण फ़ंक्शन u (t) को फ़ंक्शन x (t) में बदल देता है। काम कर रहे तरल पदार्थ एक्स (टी) की प्रवाह दर नियंत्रण वोल्टेज यू (टी) पर निर्भर करती है और, जैसा कि अभ्यास से पता चलता है, यह निर्भरता निरंतर, सख्ती से सकारात्मक गुणांकों के साथ एक दूसरे क्रम के रैखिक अंतर समीकरण द्वारा अच्छी तरह से वर्णित है। नियंत्रण x (t) की प्रतिक्रिया x (t) कॉची समस्या का समाधान है:

इस प्रकार, गणितीय दृष्टिकोण से सर्वो वाल्व एक दूसरे क्रम का अंतर डायनेमिक लिंक है।
कानून का ज्ञान, जो एक सर्वो वाल्व की गतिशीलता का वर्णन करता है, डिजाइनरों और नियंत्रण प्रणालियों के डेवलपर्स के लिए असीमित संभावनाएं खोलता है। समीकरण, कंप्यूटर मॉडलिंग और तेज गणितीय विश्लेषण के लिए अनुमति देते हैं, उदाहरण के लिए, इस तरह के सॉफ्टवेयर सिस्टम का उपयोग करके MatLab, MathCAD, आदि।

गतिशील लिंक मापदंडों की पहचान करने का कार्य

गतिशील लिंक पूरी तरह से उनके गतिशील मापदंडों ए, बी और सी द्वारा विशेषता हैं। उन्हें जानते हुए, आप एक गतिशील लिंक की किसी भी विशेषताओं का निर्माण कर सकते हैं और यह निर्धारित कर सकते हैं कि लिंक किसी भी इनपुट कार्रवाई का जवाब कैसे देगा।
विशिष्ट तकनीकी उपकरणों के लिए, इन मापदंडों को अक्सर छिपाया जाता है, जबकि व्यावहारिक गणना के लिए उनका सही मूल्य जानना आवश्यक होता है। यह स्थिति होती है, उदाहरण के लिए, मरम्मत कार्य के दौरान। लंबे समय तक उपयोग के बाद लिंक पैरामीटर बदल सकते हैं। ऐसे मामलों में, परीक्षण का विचार बचाव के लिए आता है। कई वास्तविक गतिशील लिंक परीक्षण योग्य हैं। लिंक के इनपुट पर, आप एक मनमाना टेस्ट सिग्नल लगा सकते हैं और उस पर प्रतिक्रिया को माप सकते हैं।
समस्या एक गतिशील लिंक के मापदंडों की पहचान करने से उत्पन्न होती है। लिंक इनपुट के लिए कौन सा परीक्षण संकेत दिया जाना चाहिए और इसके मापदंडों को बहाल करने के लिए माप परिणाम कैसे संसाधित किए जाने चाहिए? नीचे मैं ऐसी पहचान के तरीकों में से एक देने की कोशिश करूंगा।

हार्मोनिक्स के योग और एक एकल संकेत के जवाब से एक रैखिक गतिशील दूसरे क्रम के लिंक के मापदंडों की पहचान करने की विधि

ए, बी, डी को निम्नानुसार परिभाषित किया गया है:

मतलाब में मॉडलिंग

आंकड़ा दिखाता है कि विधि ने काम किया। मापदंडों की पहचान की गई थी।

मतलूब कोड

मैं एक ऐसे कोड का उदाहरण दूंगा जो अलग करता है। और बाकी, "यह ऐसा है", अगर कोई दिलचस्पी रखता है, तो वह उपरोक्त सूत्रों को स्वयं प्रोग्राम कर सकता है।

A =
B =
C =
w =

t=linspace(0,100,100000).'; p=struct('a',1/A,'B',B,'C',C,'w',w);
F=@(t,xy,p) [xy(2); p.a+pa*(cos(pw*t)-pB*xy(2)-pC*xy(1))];
[tt,xy]=ode45(F,t,[0;0],odeset,p);
x=xy(:,1); y=xy(:,2);

निष्कर्ष

अंत में, मैं निम्नलिखित नोट करना चाहूंगा। काम के परिणामस्वरूप, गतिशील लिंक के मापदंडों की पहचान करने के लिए तरीके विकसित किए गए हैं। एक संख्यात्मक प्रयोग के परिणाम सैद्धांतिक तर्क और व्यावहारिक गणना के लिए दिए गए सूत्रों की शुद्धता की पुष्टि करते हैं। सभी कंप्यूटर प्रयोग मतलाब पैकेज में किए गए थे, जिसका मुख्य लाभ विभिन्न गतिशील प्रक्रियाओं का अनुकरण, विश्लेषण और कल्पना करने की क्षमता है।
लेख एक उदाहरण पर विचार करता है जो स्पष्ट रूप से एकल सिग्नल की प्रतिक्रिया के स्थिरीकरण को दर्शाता है। यह भी पता चला कि समय के साथ एक हार्मोनिक सिग्नल की प्रतिक्रिया लगभग हार्मोनिक हो जाती है।
जो लोग समझ नहीं रहे हैं कि यहां क्या हो रहा है, मैं निम्नलिखित बताऊंगा। बस कल्पना करें कि खुदाई में एक सर्वो वाल्व स्थापित किया गया है। सभी उपकरणों की तरह, समय के साथ, सर्वो वाल्व टूटने लगते हैं। वास्तव में, इन टूटे हुए उपकरणों की मरम्मत के लिए मेरे शोध की आवश्यकता है। कल्पना कीजिए कि एक निश्चित डिवाइस की मदद से मैं टूटे हुए सर्वो वाल्व से संकेतक A, B और C ले सकता हूं, उनकी तुलना शुरुआती लोगों से करें (जब डिवाइस सामान्य रूप से काम कर रहा हो), और फिर किसी चीज़ (बोल्ट, स्क्रू) को कस लें, जिसके बाद सर्वो वाल्व नया जैसा होगा। गणितीय दृष्टिकोण से, मुझे एक्स (टी) के अलावा कुछ भी पता नहीं है - विसारक का समाधान, और केवल इससे और कोणीय आवृत्ति (डब्ल्यू) मैं इस विसारक के गुणांक निर्धारित कर सकता हूं। ये चमत्कार हैं।

एक सर्वो वाल्व क्या है और यह क्या खाता है