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

параметр,
Е - розузгодження регулятора,
Д - датчик,
НП - нормуючий перетворювач (у сучасних регуляторах є вхідним пристроєм)
ІМП - імпульсний ШІМ модулятор, що перетворює вихідний сигнал Y в послідовність
імпульсів з шпаруватістю, пропорційною вихідному сигналу: Q=|Y|/100.
Сигнали Більше і Менше - дії, що управляють,
П - пускач контактний або безконтактний,
К- клапан регулюючий (регулюючий орган).
Безперервний регулятор з ШІМ (широтно імпульсним модульованим) виходом
Структурна схема безперервного регулятора з ШІМ (широтно імпульсним модульованим) виходом приведена на рис.3.21.
Вихідний сигнал регулятора (транзистор, реле, симістор), що управляє, через контактні або безконтактні пристрої (П), що управляють, впливають на виконавський елемент До (регулюючий орган).
Безперервні регулятори з ШІМ виходом широко застосовуються в системах регулювання температури, де вихідний керівник симісторний елемент (або твердотільне реле, пускач) впливають на термоелектричний нагрівач ТЕН, або вентилятор.
Малюнок 3.21 - Структурна схема регулятора з ШІМ виходом
де:
АР - безперервний ПІД-регулятор зімпульсним ШІМ виходом,
SP - вузол формування заданої точки,
PV=X - регульований технологічний параметр,
Е - розузгодження регулятора,
Д - датчик, НП - нормуючий перетворювач (у сучасних регуляторах є вхідним пристроєм) ШІМ - імпульсний ШІМ модулятор, що перетворює вихідний сигнал Y в послідовність
імпульсів з шпаруватістю, пропорційною вихідному сигналу: Q=|Y|/100.
П- пускач контактний або безконтактний,
К- клапан регулюючий (регулюючий орган).
3.4.3 Узгодження вихідних пристроїв безперервних регуляторів
Вихідний сигнал регулятора повинен бути узгоджений з виконавчим механізмом і виконавчим пристроєм.
Відповідно до виду приводу і виконавчого механізму необхідно використовувати вихідний пристрій безперервного регулятора відповідного типу, див. таблицю 3.1.
3.4.6 Реакція регулятора на одиничну ступінчасту дію
Однією з динамічних характеристик об'єкта управління є його перехідна характеристика -реакція об'єкта на одиничну ступінчасту дію (див. розділ 2.3), наприклад, зміна заданої точки регулятора.
У даному розділі приведені перехідні процеси системи управління при одиничній ступінчастій зміні заданої точки при використанні регуляторів з різним законом регулювання.
Якщо на вхід регулятора подається стрибкоподібна функція зміни заданої точки - див. мал. 3.19, то на виході регулятора виникає реакція на одиничну ступінчасту дію відповідно до характеристики регулятора у функції часу.
Малюнок 3.19- Одинична ступінчаста дія стрибкоподібна функція зміни заданої точки регулятора
3.4.6.1 П-регулятор, реакція на одиничну ступінчасту дію
Параметрами П-регулятора є коефіцієнт посилення Кр і робоча точка .
Робоча точка визначається як значення вихідного сигналу, при якому розузгодження регульованої величини рівне нулю. При впливі збуджуючої дії виникає, залежно від , відхилення регулювання.
Малюнок 3.20 - П-регулятор. Реакція на одиничну ступінчасту дію
3.4.6.2 ПІ-регулятор, реакція на одиничну ступінчасту дію
На відміну від П-регулятора у ПІ-регулятор, завдяки інтегральній складовій, виключається відхилення регулювання.
Параметром інтегральної складової є час інтеграції Tи.
Малюнок 3.21 - ПІ-регулятор. Реакція на одиничну ступінчасту дію
3.4.6.3 ПД-регулятор, реакція на одиничну ступінчасту дію
У ПД-регуляторів пропорційна складова накладається на затухаючу диференціальну складову.
Д-складова визначається через посилення попередження Vд і час диференціювання Tд.
Малюнок 3.22 - ПД-регулятор. Реакція на одиничну ступінчасту дію
3.4.6.4 ПІД-регулятор, реакція на одиничну ступінчасту дію
Завдяки додатковому підключенню Д-складової ПІД-регулятор досягає поліпшення динамічної якості регулювання. Див. ПІ-регулятор, ПД-регулятор.
Малюнок 3.23 - ПІД-регулятор. Реакція на одиничну ступінчасту дію
3.5 Адаптивні регулятори
Ряд сучасних мікропроцесорних приладів автоматично розраховують коефіцієнти настройки регуляторів, такі регулятори називаються адаптивними. Адаптація проводиться:
o В процесі виведення стану об'єкту на нову задану точку SP. В цьому випадку говорять про самонастройку або самооптимізацію;
o В процесі стабілізації стану об'єкту. В цьому випадку говорять про адаптивне управління. Адаптивне управління, яке, за самим визначенням цього терміну, повинне забезпечити стеження параметрів настройки регулятора за властивостями об'єкту управління, що безперервно змінюються . Адаптивні регулятори дозволяють поліпшити якість регулювання температури, наприклад, при зміні завантаження печі і зміни стану нагрівального елементу в процесі експлуатації.
Проте можна відзначити і недоліки адаптивних систем:
o У разі дуже великих збуджуючих дій параметри настройки можуть збитися і система на деякий час може перейти в коливальний режим із значеннями що перевищують межі регульованої величини PV.
o Вбудовані алгоритми адаптації проводять ідентифікацію не всіх типів об'єктів управління. Тому, перш, ніж проектувати систему управління, необхідно в технічній документації (або отримати консультацію у виробника устаткування) уточнити типи об'єктів, які може ідентифікувати та або інша система адаптивного регулювання.
o Методи зміни вихідного сигналу, що управляє, в процесі ідентифікації об'єкта можуть мати необоротні наслідки для технологічного процесу. Наприклад, при самонастройці регулятор може повністю відкрити або повністю закрити клапан (регулюючий орган), або подача пробних гармонійних (синусоїдальних) сигналів може ввести процес регулювання в автоколивальний режим.
У зв'язку з цим, на етапі проектування системи управління (а не на етапі пуско-налагоджувальних робіт) необхідно уточнити наступні питання сумісності:
o Чи вірно вибраний метод самонастройки для даного процесу або об'єкта регулювання?
o Чи може бути настроєний даним типом алгоритму самонастройки даний об'єкт управління?
o Чи допустимі методи і діапазони зміни виходу, що управляє, в процесі самонастройки?
У будь-якому випадку для установки адаптивних систем (деяких виробників) потрібне хоч би грубе завдання деяких параметрів:
- частоти опиту
- максимального і мінімального значення регульованої величини
- часу регулювання
- заданого значення перерегулювання
- допустимого значення зміни вихідного сигналу
- зони нечутливості і ін.
4 ВИБІР ЗАКОНУ РЕГУЛЮВАННЯ І ТИПУ РЕГУЛЯТОРА
4.1 Завдання вибору закону управління і типу регулятора
Завдання вибору закону управління і типу регулятора полягає в наступному - необхідно вибрати такий тип
Loading...

 
 

Цікаве