Исполнительные устройства: Исполнительное устройство | это… Что такое Исполнительное устройство?

Содержание

Исполнительное устройство | это… Что такое Исполнительное устройство?

Трёхмерная модель исполнительного устройства, построенная на основе теории упругости.

Исполни́тельное устро́йство — устройство системы автоматического управления или регулирования, воздействующее на процесс в соответствии с получаемой командной информацией.[1]

Под исполнительным устройством (также актуа́тор, актюа́тор) в теории автоматического управления понимают устройство, передающее воздействие с управляющего устройства на объект управления. Иногда рассматривается в качестве составной части объекта управления. Управляющим устройством может быть любая динамическая система. Входные и выходные сигналы исполнительных устройств, а также их методы воздействия на объект управления могут иметь различную природу.

Содержание

  • 1 Примеры и применение
  • 2 Примечания
  • 3 См. также
  • 4 Литература
  • 5 Ссылки

Примеры и применение

Исполнительное устройство в контуре простейшей следящей системы: сигнал рассогласования ε (разность задающего сигнала r и сигнала обратной связи u) с помощью управляющего устройства преобразуется в сигнал управления v, который передаётся на объект управления.

Примеры исполнительных устройств:

  • В технике, исполнительные устройства представляют собой преобразователи, превращающие входной сигнал (электрический, оптический, механический, пневматический и др.) в выходной сигнал (обычно в движение), воздействующий на объект управления. Устройства такого типа включают: электрические двигатели, электрические, пневматические или гидравлические приводы, релейные устройства, электростатические двигатели (англ. Comb drive), DMD-зеркала и электроактивные полимеры, хватающие механизмы роботов, приводы их движущихся частей, включая соленоидные приводы и приводы типа «звуковая катушка» (англ. Voice coil), а также многие другие.
  • Виртуальные (программные) приборы используют исполнительные устройства и датчики для взаимодействия с объектами реального мира. С помощью датчиков сигнал передаётся в виртуальный прибор, обрабатывается и выдаётся в реальный мир с помощью различного вида исполнительных устройств.

Примечания

  1. ГОСТ 14691-69 «Устройства исполнительные для систем автоматического регулирования».

См. также

  • Рулевая машинка
  • Привод

Литература

  • James R. Carstens. Automatic Control Systems and Components. — Prentice Hall. — ISBN 0-13-054297-0
  • Солодовников В.В. (Ред.) Техническая кибернетика. Теория автоматического регулирования (в четырёх томах). — М., 1967.
  • Егупов Н.Д., Пупков К.А. (Ред.) Методы классической и современной теории автоматического управления в пяти томах. — М.: Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004.
  • Андреева Л. Е., Арменский Е. В., Солодовников В. В. и др. Кн. 1 // Техническая кибернетика. Устройства и элементы автоматического регулирования и управления. — 1973. — С. 672.
  • Миловзоров В. И. Бесконтактное регулирование скорости электрических исполнительных устройств. — М.-Л.: Энергия, 1965.

Ссылки

  • Классификация электрических исполнительных механизмов
  • Новости мира силовых приводов (англ. )
  • Глоссарий компьютерных и технических терминов
  • Терминология: Автоматика
  • Термины и понятия видеотехники
  • Словарь терминов
  • PRODCS — все о промышленной автоматизации. Принципы работы АСУ ТП.

Исполнительные устройства.Виды и работа.Применение.Особенности

В производственных и бытовых условиях довольно часто используется автоматизация. В большинстве случаев для этого применяются исполнительные устройства. Они могут быть совершенно разных типов, к примеру, электрического, пневматического или гидравлического характера. Их основное предназначение заключается в операциях включения, отключения, изменения режимов функционирования механизмов, разнообразных систем и устройств.

Среди наиболее распространенных устройств подобного типа можно выделить электродвигатели, актуаторы, всевозможные приводы, реле переключения, роботизированные хватающие механизмы, соленоидные приводы, зеркала DMD и многое другое. Устройство в большинстве случаев включает два функциональных блока: исполняющий элемент, в том числе регулирующий орган, к примеру, это может быть клапан регулировки. В ряде случаев могут присутствовать и другие блоки.

В зависимости от применяемой энергии, которая необходима для совершения определенного действия исполнительные устройства бывают электрического, пневматического или гидравлического характера. Наиболее часто используются электрические, а также пневматические элементы.

Принимая во внимание энергию устройства они делятся на следующие виды:
  • Электрические с электрическим механизмом исполнения.
  • Гидравлические с гидравлическим механизмом исполнения.
  • Пневматические с пневматическим механизмом исполнения.
  • Электропневматические с пневматическим механизмом исполнения, а также электропневматическим преобразователем.
  • Пневмогидравлические с гидравлическим механизмом исполнения и пневмогидравлическим преобразователем.
  • Электрогидравлические с гидравлическим механизмом исполнения и электрогидравлическим преобразователем.

Электрические, из особенностей функционирования, бывают электродвигательными и электромагнитными.

Пневматические, исходя из особенностей функционирования, бывают поршневыми, сильфоными и мембранными.

Гидравлические, исходя из особенностей функционирования, бывают кривошипными, мембранными, поршневыми и с гидромуфтами.

Исполнительные устройства в большинстве случаев находят применение в следующем исполнении:
  • С механическим двигателем, то есть предполагается, что главный элемент механически перемещает орган регулировки.
  • С электрическим выходом, то есть предполагается, что в качестве действующего элемента выступает воздействие электрического характера. Именно оно прикладывается к объекту регулирования.

В пневматических устройствах сила движения обеспечивается благодаря созданию давления сжатых воздушных масс, которое действует на сильфон, поршень либо мембрану. Чаще давление составляет не более 100 кПа.

В гидравлических устройствах сила движения обеспечивается благодаря созданию давления жидкости, которое действует на мембрану, поршень либо лопасть. Чаще давление составляет от 2 до 20 кПа. Отдельной категорией можно вынести устройства с гидромуфтами.

Мембранные и поршневые механизмы, как в гидравлических, так и в пневматических устройствах могут быть беспружинными и пружинными. Во втором случае сила движения в прямом направлении обеспечивается образованным давлением в рабочем органе, при обратном перемещении в действие приводится сжатая пружина со своей упругой силой. В беспружинных устройствах сила движения обеспечивается перепадом давлений на рабочем органе, что дает возможность механизму двигаться в обе стороны.

Исполнительные устройства по возможности движения конечной составляющей могут классифицироваться на следующие виды:
  • Прямоходные, имеющие поступательное перемещение конечной составляющей.
  • Поворотные, имеющие движение вращения до 360 градусов. Их часто называют однооборотными устройствами.
  • Поворотные устройства, имеющие движение вращения свыше 360 градусов. Их часто называют многооборотными устройствами.

Электромагнитные механизмы дискретного характера производятся с применением электрических магнитов и постоянных магнитов. Для обеспечения упругости и жесткости соединений узлов используются всевозможные электромуфты.

Регулирующие органы могут быть самых разных видов, во многом они определяются объектами управления. К примеру, можно назвать главные виды регулирующих органов, используемых в агрегатах для направления и перемещения газа, песка или масла. По степени действия на конкретный объект они могут быть дозирующего и дросселирующего устройства.

Дросселирующие агрегаты работают благодаря возможности изменения сопротивления, к примеру, гидравлического или воздушного. Обеспечивается это благодаря изменению проходного сечения. В качестве примера можно привести клапана, задвижки, заслонки и тому подобное.

Дозирующие агрегаты работают благодаря возможности дозировать количество принимаемого вещества либо энергии в соответствии с требуемыми показателями. В качестве примера можно привести дозаторы, компрессоры, усилители мощности, насосы.

Электрические системы предполагают наличие электромашинных и электромагнитных структур. В качестве основы электромашинного механизма выступает электродвижок переменного либо постоянного тока. Их также именуют электроприводами.

Электромашинные устройства, работающие на постоянном и переменном электротоке, могут быть:
  • Непрерывными и дискретными.
  • Регулируемыми и нерегулируемыми, которые также могут быть неавтоматизированными.
Регулируемые электромашинные устройства бывают также автоматизированными, они делятся на:
  • Адаптивные.
  • Следящие.
  • Программно-управляемые.

Регулируемые механизмы могут менять свою скорость в зависимости от пришедшей команды от управляющего устройства. Нерегулируемые механизмы работают только с заранее заданной рабочей скоростью. Ее можно менять только возмущающими воздействиями.

Устройство

Исполнительные устройства определяются видовым разнообразием. В качестве простого примера можно рассмотреть электродвигатели, реле или электромагниты.

Электрические магниты используются с целью создания ускоренного движения органа на требуемое расстояние (малое). Главным образом они служат для уп­равления гидравликой и пневматикой, куда входят задвижки, краны либо вентили. С учетом расстояния, на которое может перемещаться якорь электрического магнита, он может иметь короткий или длинный ход.

Одним из подобных устройств считается электромагнитный вентиль (соленоид), который запускает клапан, открывая и закрывая доступ сжатого воздуха либо жидкости в приводное устройство. Когда электроток направляется на катушку, якорь из стали втягивается в соленоид, что приводит к открытию клапана.

На основе при­тяжения электромагнитами работают и электромуфты, которые обширно используются в станочных системах, а также в ином оборудовании, в которых они обеспечивают переключения в кинематике, даже не останавливая движения.

Их устройство выглядит следующим образом:

Когда на обмотку катушки электромагнитной муфты направляется электрический ток, в корпусе образуется магнитный поток, который пронизывает тормозной диск и замыкает через якорь. Это приводит к тому, что якорь смыкается с корпусом. Вследствие этого ведущий вал передает свой крутящий момент ведомому валу. При прекращении подачи электрического тока на катушку, то происходит отталкивание якоря от корпуса. В результате ведомый вал прекращает свое движение.

Если требуется реверс ведомого вала, но при тех же показателях вращения ведущего вала, то требуется использовать реверсивные муфты сдвоенного исполнения.

Работа

Исполнительные устройства используются для возможности приведения в действие всевозможных регулирующих органов, которые оказывают воздействие на объект управления, чтобы получить необходимую выходную величину. Имеется огромное разнообразие органов регулировки, которые призваны подавать жидкость или газы. Для этого в трубах ставятся заслонки, клапаны и так далее. В подъемно-транспортном оборудовании для этого применяются вариаторы скорости, тормоза или муфты. В установках освещения и нагревания используются коммутационные механизмы.

Чтобы можно было воздействовать па регулирующие органы, требуется совершить конкретную механическую работу, к примеру, замкнуть контакты, сдвинуть шестерню для переключения скорости, повернуть заслонку и так далее. На исполнительные устройства в автоматизированных системах для этого подается входной сигнал – это напряжение либо электроток. В результате сигна­лом выхода служит перемещение необходимого элемента.

Для возможности преобразования электроэнергии в механическую энергию применяются электрические магниты и двигатели. Основным достоинством электрического магнита является простота конструктивного исполнения. В то же время у электрического двигателя больше плюсов, это касается высокого коэффициента полезного действия, возможности получения различных скоростей и перемещений.

Но все эти плюсы целесообразно использовать в сложных автоматизированных системах и при длительной работе. Если нужны малые перемещения (в пару мм) и усилия, то лучше и экономичнее использовать электромагниты, чем движок с редуктором.

Применение

Исполнительные устройства находят широчайшее применение практически во всех отраслях промышленности, в том числе и в быту. Применение конкретного вида устройства зависит от того, какую задачу они должны выполнять. Они должны быть надежными и простыми в эксплуатации. Это электродвигатели, гидравлические приводы, реле, которые применяются в станкостроении, роботостроении, автомобилестроении, в создании бытовых устройств, к примеру, для производства фото- и видеотехники, холодильников, микроволновых печей и тому подобное.

Они используются в газовой и нефтяной промышленности, ЖКХ. К примеру, при помощи них можно управлять топливной линией или регулировать расход воды. Любое сложное оборудование не может работать без их применения. Вся современная техника и оборудование построена на основе этих устройствах.

Похожие темы:
  • Сервоприводы. Виды и устройство. Характеристики и применение

продольных ассоциаций между использованием мобильных устройств для успокоения и эмоциональной реактивности и исполнительными функциями у детей в возрасте от 3 до 5 лет | Развитие ребенка | JAMA Педиатрия

Новый онлайн

Просмотр показателей

  • Скачать PDF
  • Полный текст
  • Поделиться

    Твиттер
    Фейсбук
    Электронное письмо
    LinkedIn

  • Процитировать это
  • Разрешения

Первоначальное расследование

12 декабря 2022 г.

Дженни С. Радески, MD 1 ; Нико Качироти, доктор философии 1,2 ; Хайди М. Уикс, доктор философии 3 ; и другие
Александрия Шаллер, BS 1 ; Элисон Л. Миллер, доктор философии 4

Информация об авторах Информация о статье

  • 1 Кафедра педиатрии, Медицинская школа Мичиганского университета, Анн-Арбор

  • 2 Кафедра биостатистики, Школа общественного здравоохранения Мичиганского университета, Анн-Арбор

  • 3 Департамент наук о питании, Школа общественного здравоохранения Мичиганского университета, Анн-Арбор

  • 4 Департамент поведения в отношении здоровья и санитарного просвещения, Школа общественного здравоохранения Мичиганского университета, Анн-Арбор

JAMA Педиатр. 2023;177(1):62-70. doi:10.1001/jamapediatrics.2022.4793

Полный текст

Ключевые моменты

Вопрос
Связано ли использование мобильных устройств для успокоения эмоций и поведения детей раннего возраста с длительными трудностями в их исполнительной деятельности и эмоциональной реактивности?

Находки
В этом когортном исследовании с участием 422 родителей и 422 детей более широкое использование мобильных устройств для успокоения детей в возрасте от 3 до 5 лет было связано со снижением исполнительных функций и повышенной эмоциональной реактивностью на исходном уровне; однако только эмоциональная реактивность имела двунаправленную продольную связь с использованием устройства для успокоения через 3 и 6 месяцев наблюдения. Было обнаружено, что ассоциации повышены у мальчиков и детей с более высоким темпераментом.

Значение
Результаты этого исследования свидетельствуют о том, что, особенно у мальчиков или детей младшего возраста с более высокой срочностью, следует избегать частого использования устройств для успокоения.

Абстрактный

Важность
Мобильные устройства часто используются, чтобы занять маленьких детей или успокоить их, но неизвестно, влияет ли эта практика на развитие ребенка.

Объектив
Изучить лонгитудинальные двунаправленные связи между сообщаемой родителями частотой использования мобильных устройств для успокоения маленьких детей и исполнительными функциями (EF) детей и эмоциональной реактивностью, проверяя умеренность в зависимости от пола и темперамента ребенка.

Дизайн, настройка и участники
В это проспективное когортное исследование была включена удобная выборка англоговорящих родителей типично развивающихся детей в возрасте от 3 до 5 лет из местного сообщества. Продолжительность исследования была с августа 2018 г. по январь 2020 г., с исходным уровнем (T1), 3-месячным последующим наблюдением (T2) и 6-месячным последующим наблюдением (T3).

Воздействие
Родители сообщили о частоте использования мобильных устройств, чтобы успокоить детей, когда они расстроены (5-балльная шкала Лайкерта).

Основные результаты и показатели
На каждой волне EF ребенка оценивался с помощью Поведенческого рейтингового опросника исполнительной функции — дошкольной версии Global Executive Composite и эмоциональной реактивности с помощью подшкалы эмоциональной реактивности Контрольного списка поведения ребенка. Модели структурных уравнений были построены для изучения взаимосвязей между использованием устройств для успокоения, EF и эмоциональной реактивности, тестирования на модерацию в зависимости от пола или темперамента ребенка (опросник поведения ребенка — очень короткая оценка срочности, среднее разделение).

Результаты
Из 422 подходящих родителей с данными на этапе T1 375 (88,9%) предоставили данные на уровне T2 и 366 (86,7%) на этапе T3. Исходно средний (SD) возраст 422 детей составлял 3,8 (0,5) года, количество мальчиков в выборке — 224 (53,1%), количество лиц неиспаноязычной белой расы и этнической принадлежности — 313 (74,2). %), а среди родителей 254 (60,2%) имели высшее или высшее образование. У мальчиков использование устройств для успокоения на Т2 ассоциировалось с более высокой эмоциональной реактивностью на Т3 (9).0110 r [стандартизованный коэффициент регрессии] = 0,20; 95% ДИ, 0,10-0,30), в то время как более высокая эмоциональная реактивность на Т2 имела незначительную связь с более частым использованием устройства для успокоения на Т3 ( r  = 0,10; 95% ДИ, от -0,01 до 0,21). У детей с высокой темпераментной неотложностью использование устройств для успокоения на Т2 ассоциировалось с повышенной эмоциональной реактивностью на Т3 ( r  = 0,11; 95% ДИ, 0,01-0,22), в то время как более высокая эмоциональная реактивность на Т2 была связана с повышенной эмоциональной реактивностью использовать для успокоения на Т3 ( р  = 0,13; 95% ДИ, 0,02-0,24).

Выводы и актуальность
Результаты этого исследования показывают, что частое использование мобильных устройств для успокоения маленьких детей может со временем вытеснить их возможности для изучения стратегий регуляции эмоций; поэтому специалисты в области педиатрии могут рекомендовать альтернативные подходы к успокоению.

Полный текст

Добавить или изменить учреждение

Исполнительный офис EDS — IEEE Electronic Devices Society

EDS имеет собственный офис в Операционном центре IEEE. Для получения информации об обществе и его деятельности обращайтесь в Исполнительный офис EDS.

Бизнес -администрация

Laura J. Riello
Менеджер по операциям
Телефон: +1 732 562 3927
Факс: +1 732 235 1626
Email CMP
Руководитель проекта
Конференции/встречи
Телефон: +1 732 981 3459
Факс: +1 732 235 1626
Эл. : +1 732 235 1626
Эл.

Адрес офиса
Операционный центр IEEE
EDS Executive Office
445 Hoes Lane
Piscataway, NJ 08854, USA

 

ПЕРСОНАЛ ПОДДЕРЖКИ

Комитет Контактное лицо персонала
Награды Лаура Риелло
Связь Джойс Ломбардини
Образование Стейси Лехоцки
Студенческая стипендия Стейси Лехоцки
Товарищи по оценке Лаура Риелло
Финансы Лаура Риелло/Патрик Маккаррен
Надзор за специальными проектами Лаура Риелло
Гуманитарная служба Лаура Риелло
Встречи Джессика Лотито
Членство Джойс Ломбардини
Женщины-инженеры Джойс Ломбардини
Молодые специалисты Джойс Ломбардини
Выдвижение кандидатов и выборы Лаура Риелло
Публикации Лаура Риелло/Марлен Джеймс
Регионы/главы Стейси Лехоцки
Подкомитет регионов и отделений (SRC) Стейси Лехоцки
Стратегические направления Лаура Риелло/Патрик Маккаррен
Технические комитеты Джессика Лотито
Общественный контрольно-консультативный комитет Специальный комитет Лаура Риелло
Специальный комитет инициативы по материалам Джессика Лотито
Специальный комитет будущих направлений Лаура Риелло/Патрик Маккаррен
75 лет Специальному комитету по транзисторам Лаура Риелло

Поиск IEEE Electronic Devices Society

  • IEEE.