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

частотних характеристик об'єкту управління.
Тимчасові методи визначення динамічних характеристик діляться, у свою чергу, на активні і пасивні.
Активні методи припускає подачу на вхід об'єкту пробних тестуючих сигналів, якими є:
o регулярні функції часу (ступінчастий або прямокутний імпульси, гармонійний сигнал, періодичний двійковий сигнал) - див.розділ 2.3;
o пробні сигнали випадкового характеру (білий шум, псевдовипадковий двійковий сигнал - ПСДС).
Залежно від виду пробного сигналу вибирають відповідні методи обробки вихідного сигналу об'єктууправління. Так, наприклад, при подачі ступінчастого сигналу, що управляє, знімають криву розгону об'єкту, а при подачі прямокутного імпульсного сигналу знімають криву відгуку. Крива відгуку знімається для об'єктів, що не допускають подачу на вхід об'єкту ступінчастих сигналів.
Достоїнствами активних методів є:
o достатньо висока точність отримання математичного опису;
o відносно мала тривалість експерименту.
Слід враховувати, що активні методи, в тому або іншому ступені, приводять до порушення нормального ходу технологічного процесу. Тому проведення експерименту повинне ретельно спланерувати.
У пасивних методах на вхід об'єкту не подаються ніякі пробні сигнали, а лише фіксується природний рух об'єкту в процесі його нормального функціонування. Отримані реалізації масивів даних вхідних і вихідних сигналів обробляються статичними методами. За наслідками обробки отримують параметри передавальної функції об'єкту. Проте, такі методи мають ряд недоліків:
o мала точність отримуваного математичного опису (т.к. відхилення від нормального режиму роботи малі);
o необхідність накопичення великих масивів даних з метою підвищення точності (тисячі крапок);
o якщо експеримент проводиться на об'єкті, охопленому системою регулювання, то спостерігається ефект кореляції (взаємозв'язки) між вхідним і вихідним сигналами об'єкту через регулятор. Такий взаємозв'язок знижує точність математичного опису.
2.6 Визначення параметрів перехідних характеристик
Для визначення динамічних властивостей об'єкту на практиці найчастіше використовують методику зняття перехідної характеристики.
При визначенні динамічних характеристик об'єкту по його перехідній характеристиці (кривій розгону) на вхід подається або ступінчастий пробний сигнал або прямокутний імпульс - див.розділ 2.3.
У другому випадку перехідна характеристика (крива відгуку) повинна бути добудована до відповідної кривої розгону.
Процес отримання передавальної функції об'єкту, виходячи з даних про перехідний процес, називається ідентифікацією об'єкту.
2.6.1 При знятті перехідної характеристики необхідно виконати ряд умов, представлених в таблиці 2.1:
Таблиця 2.1 - Умови зняття перехідної характеристики
N№ Умови
1 Якщо проектується система стабілізації технологічного параметра, то перехідна характеристика повинна зніматися в околиці робочої точки процесу.
2 Перехідні характеристики необхідно знімати як при позитивних, так і негативних скачках сигналу, що управляє. По вигляду кривих можна судити про ступінь асиметрії об'єкту. При невеликій асиметрії розрахунок настройок регулятора рекомендується вести по усереднених значеннях параметрів передавальних функцій. Лінійна асиметрія найчастіше виявляється в теплових об'єктах управління.
3 За наявності зашумленного виходу бажано знімати декілька перехідних характеристик (кривих розгону) з їх подальшим накладенням один на одного і отриманням усередненої кривої.
4 При знятті перехідної характеристики необхідно вибирати найбільш стабільні режими процесу, наприклад, нічні зміни, коли дія зовнішніх випадкових збуджень маловірогідна.
5 При знятті перехідної характеристики амплітуда пробного вхідного сигналу повинна бути, з одного боку, чималою, щоб чітко виділялася перехідна характеристика на фоні шумів, а, з іншого боку, вона повинна бути достатньо малою, щоб не порушувати нормального ходу технологічного процесу.
Примітка до таблиці 2.1: Початкові умови зняття перехідної характеристики:
У початковий момент необхідно, щоб система управління знаходилася у спокої, тобто регульована величина X (наприклад, температура в печі) і дія регулятора Y (вихід регулятора на виконавчий механізм), що управляє, не змінювалися, а зовнішні збуджень були відсутні.
Наприклад, температура в печі залишалася постійною і виконавчий механізм не змінює свого положення. Потім на вхід виконавчого механізму подається ступінчаста дія, наприклад, включається нагрівач. В результаті стан об'єкту починає змінюватися.
2.6.2 Визначення динамічних характеристик об'єкту управління з самовирівнюванням по його перехідній характеристиці
Самовирівнюванням процесу регулювання називається властивість регульованого об'єкту після порушення рівноваги між притокою і витратою повернутися до цього стану самостійно, без участі людини або регулятора. Самовирівнювання сприяє швидшій стабілізації регульованої величини і, отже, полегшує роботу регулятора.
Процес зміни параметра Х(t) і його перехідна характеристика h(t) зображена на мал. 2.5.
Знявши криву розгону, і оцінивши характер об'єкту управління (з самовирівнюванням або без) можна визначити параметри відповідної передавальної функції.
Передавальну функцію вигляду (вираз 2.9) рекомендується застосовувати для об'єктів управління з явно вираженою переважаючою постійною часу. Перед початком обробки перехідну характеристику (криву розгону) рекомендується пронормувати (діапазон зміни нормованій кривій від 0 до 1) і виділити з її початкової ділянки величину чистого тимчасового запізнювання.
ПРИКЛАД. При подачі на вхід деякого об'єкту ступінчастої дії була отримана перехідна характеристика (див. приклад на мал. 2.5). Потрібно визначити параметри перехідної характеристики.
Визначення динамічних характеристик об'єктів по кривою розгону проводиться методом дотичною до точки перегину перехідної характеристики (кривій розгону).
В даному випадку точка перегину відповідає переходу кривої від режиму прискорення до режиму уповільнення темпу наростання вихідного сигналу.
Малюнок 2.5- Перехідна характеристика (крива розгону) об'єкту з самовирівнюванням
По вигляду перехідної характеристики можна визначити динамічні властивості об'єкту:
K, Xуст, , T, R
1) Динамічним коефіцієнтом посилення називається величина, що показує, в скільки разів дану ланку підсилює вхідний сигнал (у сталому режимі), і рівна відношенню величини технологічного параметра Хуст в сталому режимі до вихідної величини У:
(2.12)
Коефіцієнт посилення об'єкту К для об'єктів з самовирівнюванням є величиною, зворотною коефіцієнту самовирівнювання (К = 1/с).
2) Стале значення вихідної величини Хуст - це значення Х при t ? . Наприклад, максимальне значення температури в печі, яке може бути
Loading...

 
 

Цікаве