WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Типи регуляторів. Методика настройки регуляторів - Курсова робота

Типи регуляторів. Методика настройки регуляторів - Курсова робота

досягнуте при встановленій потужності нагрівача.
3) У системах автоматичного регулювання, після отримання збуджуючих дії регульований параметр змінюється не миттєво, а через деякий час. Цей час називається запізнюванням процесу в об'єкті. Розрізняють запізнювання місткості і транспортного (передавальне).
Запізнювання місткості залежить від місткості об'єкту регулювання. Паровий казан - по рівню води в барабані, наприклад, володіє запізнюванням місткості.
Транспортним (динамічним) запізнюванням називається проміжок часу від моменту зміни вхідної величини У до початку зміни вихідної величини Х. Наприклад, це може бутичас після включення нагревателя, за яке температура в печі досягне значення _0,1Хуст.
Чим більше, час повного запізнювання - тим важче регулювати такий процес. З найчастіше регульованих параметрів найбільшим - запізнюванням володіють об'єкти, в яких регулюється температура, а найменшим - об'єкти, в яких підтримується витрата рідини.
4) Постійна часу об'єкту Т може бути визначена відповідно до рис.2.5. Постійна часу об'єкту достатньо точно може бути визначена як час, за який температура досягне значення 0,63*Хуст мінус , т.д.:
(2.13)
5) Максимальна швидкість зміни параметра R - нахил перехідної характеристики, може бути визначено по формулі:
R = Xуст/Т (2.14)
2.6.3 Визначення динамічних характеристик об'єкту управління без самовирівнювання по його перехідній характеристиці
Малюнок 2.6- Перехідна характеристика (крива розгону) об'єкту без самовирівнювання
Для об'єктів без самовирівнювання стійке функціонування системи без регулятора неможливе.
Для об'єкту без самовирівнювання коефіцієнт посилення визначається як відношення сталої швидкості зміни вихідної величини Х до величини стрибка вхідного сигналу У:
(2.15)
Величина динамічного запізнювання в об'єкті визначається так, як показано на рис.2.6.
Для регуляторів з релейним виходом на об'єкт подається 100% потужності. У ряді випадків тривала дія такої потужності неприпустимо. В цьому випадку допускається виключення нагрівального елементу після визначення і R.
При цьому швидкість зміни температури досить точно можна визначити після досягнення величиною Х значення 80,3Хуст. Тоді швидкість зміни температури R і постійна часу Т визначаються по формулах:
R = Дh/Дt (2.16)
Т = Хуст / R (2.17)
2.7 Типові процеси регулювання
При настройці регуляторів можна отримати чимале число перехідних процесів, що задовольняють заданим вимогам. Таким чином, з'являється деяка невизначеність у виборі конкретних значень параметрів настройки регулятора. З метою ліквідації цієї невизначеності і полегшення розрахунку настройок вводиться поняття оптимальних типових процесів регулювання.
Виділяють три типові процеси регулювання:
1. Аперіодичний процес з мінімальним часом регулювання.
2. Процес з 20%-ным перерегулюванням.
3. Процес, що забезпечує мінімум інтегрального критерію якості.
2.7.1 Аперіодичний перехідною процес з мінімальним часом регулювання (див. мал. 2.7).
Цей типовий процес (див. мал. 2.7) припускає, що відпрацьовується збудження Z (система автоматичної стабілізації).
В даному випадку настройки регулятора підбираються так, щоб час регулювання був мінімальним.
Даний вид типового процесу широко використовується для настройки систем, що не допускають коливань в замкнутій системі регулювання.
Малюнок 2.7- Графіка аперіодичного перехідного процесу,
де Ер - помилка регулювання, t - час.
2.7.2 Перехідною процес з 20%-ным перерегулюванням і мінімальним часом першого напівперіоду (див. мал. 2.8).
Такий процес найширше застосовується для настройки більшості промислових САР, оскільки він сполучає в собі достатньо високу швидкодію t1= min при тій, що обмеженій коливає у = 20%.
Малюнок 2.8- Графіка перехідного процесу з 20%-ным перерегулюванням
де Ер - помилка регулювання, t - час.
2.7.3 Перехідною процес, що забезпечує мінімум інтегрального критерію якості (рис.2.9).
Інтегральний критерій якості виражається формулою:
Jmin = (2.18)
Рисунок.2.9 - Графік перехідного процесу по мінімуму інтегрального критерію якості
де Ер - помилка регулювання, t - час.
До достоїнств цього процесу можна віднести високу швидкодію (1-ої напівхвилі) при тій, що досить значній коливає. Окрім цього, оптимізація цього критерію по параметрах настройки регулятора може бути виконана аналітично, чисельно (на ЕОМ) або шляхом моделювання (на АВМ).
Процес, що забезпечує мінімум інтегрального критерію якості, широко застосовується при настройці систем регулювання величини pH - що характеризує кислотність розчину.
Для кожного з трьох видів оптимальних процесів розроблені відповідні формули і номограми для настроювання регуляторів на даний процес.
2.8 Коефіцієнти передачі елементів і блоків САР
Основними елементами САР є: автоматичний регулятор АР, виконавчий механізм ЇМ, об'єкт управління ОУ, датчик Д з перетворювачем НП.
Динаміка такої системи багато в чому визначається твором статичних коефіцієнтів посилення цих елементів:
(2.19)
При розрахунку динаміки використовуються як розмірні, так і безрозмірні коефіцієнти передач. Приклад, обє'кт управління - нагрівна піч, структурна схема приведена на мал. 2.10:
Малюнок 2.10- Обє'кт управління - нагрівна піч
2.8.1 Розмірні коефіцієнти передачі
Розмірні коефіцієнти передач в припущенні лінійності статичної характеристики визначаються таким чином:
(2.20)
де ДХ, ДУ - прирости вхідного і вихідного сигналів в околиці точки його номінального режиму роботи.
Якщо шкала елементу лінійна, то:
(2.21)
де Хmax, Хmin, Уmax, Уmin - максимальні і мінімальні значення вхідного і вихідного сигналів елементу.
2.8.2 Безрозмірні коефіцієнти передачі
Зручніші в застосуванні безрозмірні коефіцієнти передачі елементів. При їх визначенні беруться відносні величини приростів:
(2.22)
Наприклад, для нагрівальної печі при ДХ=8%, в номінальній точці Хном=70%, приріст виходу в номінальній точці ДУ=18°С склав Уном=134°С. Тоді по формулі (2.22) маємо:
Використання номінальної величини при визначенні коефіцієнта передачі рекомендується у разі нелінійних статичних характеристик систем (елементів) автоматичної стабілізації технологічних параметрів.
У системах стабілізації витрати вибір потрібної витратної характеристики клапана здійснюється залежно від виду нелінійності об'єкту управління з метою лінеаризації його статичної характеристики.
2.9 Стійкість систем управління
Важливим показником САР є стійкість.
Основне
Loading...

 
 

Цікаве