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

бути два, три і більш. По кількості позицій розрізняють двох-, трьох- і багатопозиційні регулятори.
У розділах 3.4-3.5 приведені описи алгоритмів роботи і закони регулювання безперервних П-, ПІ-, ПІД-регуляторів.
3.1 Двохпозиційні регулятори
3.1.1 Призначення. Принцип роботи
Двохпозиційні регулятори забезпечують хорошу якість регулювання для інерційних об'єктів з малим запізнюванням, не вимагають настройки і прості в експлуатації. Ці регулятори представляють звичайний і найбільш широко поширений метод регулювання.
Двохпозиційні регулятори використовуються для управління елементами перемикачів -дискретними виконавчими пристроями:
o електромеханічними реле
o контакторами
o транзисторними ключами
o симісторними або тиристорними пристроями
oтвердотільними реле і ін.
У простому випадку (без зворотного зв'язку) двохпозиційний регулятор працює як двохпозиційний перемикач.
Наприклад, потужність, що подається на нагрівач, має тільки два значення - максимальне і мінімальне (нульове), дві позиції (звідси і назва регулятора - двохпозиційний) - нагрівач повністю включений або повністю вимкнений.
Структурна схема двохпозиційної системи регулювання приведена на мал. 3.1.
Малюнок 3.1 - Структурна схема двохпозиційної системи регулювання
де: АР - двохпозиційний регулятор, ОУ- об'єкт управління, SP - вузол формування заданої точки (завдання), Е - розузгодження регулятора, PV=X- регульована величина, У - що управляє
дія, Z - збуджуюча дія.
Для запобігання "коливання" вихідного пристрою (наприклад, реле), що управляє, і виконавчого механізму (наприклад, нагрівального елементу) поблизу завдання SP (дуже частого включення нагрівача), передбачається гістерезис Н - див. розділ 3.1.3.
Наприклад, опис роботи двохпозиційної системи регулювання температури в печі за допомогою нагрівача, може бути представлено таким чином:
o Нагрівач включений, поки температура в печі (X=PV) не досягне значення заданої точки SP.
o Вихід регулятора Y (нагрівач) відключається, якщо регульована величина (температура) вище заданої точки SP.
o Повторне включення нагрівача відбувається після зменшення температури до значення SP-H, тобто з урахуванням гістерезису H елементу перемикача.
3.1.2 Алгоритми двохпозиційного регулювання
Алгоритм двохпозиційних регуляторів визначається статичною характеристикою: залежністю вихідного сигналу Y від вхідного Х (див. мал. 3.2).
Малюнок 3.2- Статична характеристика двохпозиційної системи регулювання
Вихідна величина Y рівна максимальній дії - нагрівач включений:
o Y = max при X SP, де H-значення гістерезису.
3.1.3 Зона гістерезису
Ширина зони гістерезису в сучасних двохпозиційних регуляторах є єдиним програмованим параметром настройки. Представлення зони гістерезису описується в керівництві по експлуатації на відповідний тип регулятора або систему регулювання.
Основні варіанти представлення зони гістерезису показані на рис.3.3.
Малюнок 3.3 - Основні варіанти представлення зони гістерезисну
Сенс варіантів представлення зони гістерезису зрозумілий з малюнка 3.3.
Призначення гістерезису Н - запобігання "коливання" вихідного пристрою (наприклад, реле), що управляє, поблизу завдання SP від дуже частого включення нагрівача. У літературі по автоматизації також зустрічаються інші найменування параметра зони гістерезису - зона нечутливості, зона повернення, зона нерівномірності, диференціал.
Гістерезис (у деяких типах регуляторів) може приймати як позитивні, так і негативні значення. Негативні значення гістерезису використовуються в основному для попередження або затримки включення (виключення) вихідних пристроїв.
Наприклад, включення вихідного пристрою по значенню завдання SP меншому на величину гістерезису Н - включення з попередженням, або виключення вихідного пристрою по значенню завдання SP меншому на величину гістерезису Н - виключення із затримкою. Ці типи гістерезису застосовуються для того, щоб врахувати інерційність об'єктів регулювання.
3.1.4 Процеси регулювання з двохпозиційним законом
Процес двохпозиційного регулювання є таким, що автоколивань - регульована величина як в перехідному, так і в сталому режимі періодично змінюється щодо заданого значення (див. мал. 3.4), тобто регульована величина PV (X) схильна до незгасаючих коливань.
Показниками автоколивального режиму є амплітуда автоколивань Ак і період автоколивань Тк.
Частота і амплітуда коливань залежать і визначаються наступними величинами:
o від часу транспортного запізнювання
o від постійної часу об'єкта Т (визначається інерційністю об'єкту)
o від максимальної швидкості R зміни параметра Х (визначається по перехідній характеристиці)
o від величини гістерезису H елементу перемикача регулятора.
Малюнок 3.4 - Процес регулювання з двохпозиційним законом
Для об'єктів з великою інерційністю (великим значенням постійною часу об'єкта Т) і з малим запізнюванням регулювання відбувається з постійними коливаннями до 5-15% від завдання SP.
o Чим більше гістерезис Н, відношення /Т, R - тим більше амплітуда коливань Ак.
o Чим більше час запізнювання і постійна часу об'єкта Т - тим більше період коливань Тк (див. рис.3.4).
Точність регулювання технологічного параметра, наприклад, температури залежить від величини гістерезису. Чим менше гістерезис, тим точніше регулювання, але тим частіше включається нагрівач і тим самим більше знос комутаційних елементів (наприклад, реле). Зменшуючи гістерезис можна підвищити якість регулювання до деякої межі, визначуваної параметрами об'єкта регулювання (тепловою інерцією, потужністю нагрівача, тепловим зв'язком нагрівача і об'єкта і ін.).
3.1.5 Види і логіка роботи двохпозиційних регуляторів і систем сигналізації
3.1.5.1 Статичні характеристики двохпозиційних регуляторів
Двохпозиційні регулятори по вигляду статичної характеристики і логіці роботи пристрою, що управляє, можуть бути представлені в одному з наступних видів - див. мал. 3.5:
Малюнок 3.5- Видів статичних характеристик двохпозиційних регуляторів
o Вид статичної характеристики, представлений на мал. 3.5-а: зазвичай застосовується в різних процесах управління нагрівом - нагрівальних приладах, печах, термошафах, теплообмінниках і т.п.
Даний тип регулятора називається зворотним регулятором. При використанні в системах сигналізації дана логіка роботи вихідного пристрою носить назву "менше встановленого значення" або - "менше мінімуму".
o Вид статичної характеристики, представлений на мал. 3.5-б: зазвичай застосовується в різних процесах управління охолоджуванням, - в системах вентиляції, в холодильних установках і т.п.
Даний тип регулятора називається прямим регулятором. При використанні в системах сигналізації дана логіка роботи вихідного пристрою носить
Loading...

 
 

Цікаве