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

призначення САР полягає в підтримці заданого постійного значення регульованого параметра або зміна його по певному закону.
При відхиленні регульованого параметра від заданої величини (наприклад, під дією зовнішнього збудження або зміни завдання) регулятор впливає на систему так, щоб ліквідовувати це відхилення.
Якщо система в результаті цієї дії повертається в початковий стан або переходить в інший рівноважний стан, то така система називається стійкою.
Якщо ж виникають коливання зі все зростаючою амплітудою або відбувається монотонне збільшення помилки е, то система називається нестійкою.
Для того, щоб визначити, стійка система чи ні, використовуються критерії стійкості (у даній методиці нерозглядаються):
1) кореневий критерій
2) критерій Стодола
3) критерій Гурвіца
4) критерій Найквіста
5) критерій Міхайлова і ін.
2.10 Показники якості процесу управління
До систем автоматичного регулювання (САР) пред'являються вимоги не тільки стійкості процесів регулювання. Для працездатності системи не менш необхідний, щоб процес автоматичного регулювання здійснювався при забезпеченні певних показників якості процесу управління.
Якщо досліджувана САР є стійкою, виникає питання про те, наскільки якісно відбувається регулювання в цій системі і чи задовольняє воно технологічним вимогам об'єкта управління.
На практиці якість регулювання визначається візуально по графіку перехідної характеристики. Проте, є точні але складніші математичні методи, що дають конкретні числові значення (які не розглядаються в даній методиці).
Класифікація показників якості складається з декількох груп:
o прямі - визначувані безпосередньо по перехідній характеристиці процесу
o кореневі - визначувані по корінню характеристичного полінома
o частотні - по частотних характеристиках
o інтегральні - отримані шляхом інтеграції функцій.
Прямими показниками якості процесу управління, визначувані безпосередньо по перехідній характеристиці є:
1) Стале значення вихідної величини Yуст
2) Ступінь загасання ?
3) Час досягнення першого максимуму tmax
4) Час регулювання tp
5) Помилка регулювання Їсть (статистична або середньоквадратна складова)
6) Перерегулювання у
7) Динамічний коефіцієнт регулювання Rd
8) Показник тієї, що коливає М.
Наприклад, перехідна характеристика, знята на об'єкті управління при відробітку ступінчастої дії, має коливальний вигляд і представлена на мал. 2.11.
Малюнок 2.11 - Визначення показників якості по перехідній характеристиці
2.10.1 Стале значення вихідної величини Yуст
Стале значення вихідної величини Yуст визначається по перехідній характеристиці, представленій на рис.2.11.
2.10.2 Ступінь загасання ?
Ступінь загасання ? визначається по формулі:
(2.23)
де А1 і А3 - відповідно 1-а і 3-а амплітуди перехідної характеристики рис.2.11.
2.10.3 Час досягнення першого максимуму tmax
Час досягнення першого максимуму tmax визначається по перехідній характеристиці, представленій на рис.2.11.
2.10.4 Час регулювання tp
Час регулювання tp визначається згідно рис.2.11 таким чином:
Знаходиться допустиме відхилення Д, наприклад, задане Д = 5%Yуст і будується "зона" завтовшки 2 Д (див. рис.2.11). Час tp відповідає останній точці перетину Y(t) з даною межею. Тобто час, коли коливання регульованої величини перестають перевищувати 5 % від сталого значення.
Настройки регулятора необхідно вибирати так, щоб забезпечити мінімальне можливе значення загального часу регулювання, або мінімальне значення першої напівхвилі перехідного процесу.
У безперервних системах з типовими регуляторами цей час буває мінімальним при так званих оптимальних аперіодичних перехідних процесах. Подальшого зменшення часу регулювання до абсолютного мінімуму можна досягти при використанні спеціальних оптимальних по швидкодії систем регулювання.
2.10.5 Помилка регулювання Їсть
Статична помилка регулювання Ест = Ув - Ууст, де Ув - вхідна величина (див. рис.2.11).
У деяких САР спостерігається помилка, яка не зникає навіть після закінчення тривалого інтервалу часу, - це статична помилка регулювання Їсть. Дана помилка не повинна перевищувати деякої наперед заданої величини.
У регуляторів з інтегральної помилки, що становить, в сталому стані теоретично рівні нулю, але практично незначні помилки можуть існувати із-за наявності зон нечутливості в елементах системи.
2.10.6 Перерегулювання у
Величина перерегулювання у залежить від виду відпрацьовуваного сигналу.
При відробітку ступінчастої дії (по сигналу завдання) - див. рис.2.11 величина перерегулювання у визначається по формулі:
(2.24)
де значення величин Ymax і Yуст визначаються згідно рис.2.11.
При відробітку збуджуючої дії, величина перерегулювання у визначається із співвідношення:
(2.25)
де значення величин Xm і X1 визначаються згідно мал. 2.12.
Малюнок 2.12- Графіка перехідного процесу при відробітку збудження
2.10.7 Динамічний коефіцієнт регулювання Rd
Динамічний коефіцієнт регулювання Rd визначається з формули:
(2.26)
де значення величин Y1 і Y0 визначаються згідно мал. 2.13.
Малюнок 2.13- До поняття динамічного коефіцієнта регулювання
Величина динамічного коефіцієнта Rd характеризує ступінь дії регулятора на процес, т.е. ступінь пониження динамічного відхилення в системі з регулятором і без нього.
2.10.8 Показник тієї, що коливає М
Показник тієї, що коливає M характеризує величину максимуму модуля частотної передавальної функції замкнутої системи (на частоті резонансу) і, тим самим, характеризує коливальні властивості системи. Показник тієї, що коливає наочно ілюструється на малюнку 2.14.
Малюнок 2.14 - Графік модуля частотної передавальної функції замкнутої системи
Умовно вважається, що значення М=1,5-1,6 є оптимальним для промислових САР, оскільки в цьому випадку у забезпечується в районі від 20% до 40%. При збільшенні значення M та, що коливає в системі зростає.
В деяких випадках нормується смуга пропускання системи щп, яка відповідає рівню посилення в замкнутій системі 0,05. Чим більше смуга пропускання, тим більше швидкодія замкнутої системи. Проте при цьому підвищується чутливість системи до шумів в каналі вимірювання і зростає дисперсія помилки регулювання.
3 ТИПИ РЕГУЛЯТОРІВ. ЗАКОНИ РЕГУЛЮВАННЯ
У даному розділі приводиться опис основних типів регуляторів і законів регулювання.
Класифікація систем автоматичного регулювання (САР) приведена в таблиці 1.3 разд.1.3.
У розділах 3.1-3.3 приведені описи алгоритмів роботи і закони регулювання релейних (позиційних) регуляторів. Релейні (позиційні) регулятори видають сигнал, який забезпечує переміщення регулюючого органу в одне з фіксованих положень (позицій). Їх може
Loading...

 
 

Цікаве