©2018 Учебные документы
Рады что Вы стали частью нашего образовательного сообщества.

{ ; ; } - Конспект лекций для студентов специальности "Автоматизированное управление технологическими процессами...

{

; ;

}


Рk

Woб(p)


Woб1

Pcт

Wp(p)

Wд(p)

yз(t) y(t)

tппз

- -

y(t) Wобэ1

y1(t)
Рис.13.6.

Далее, считая, что внутренний контур значительно менее инерционен по сравнению с внешним, рассчитывают настройку корректирующего ПИ – регулятора по передаточной функции эквивалентного объекта

По найденным настройкам корректирующего ПИ – регулятора находят значения настроечных параметров дифференциатора

; .
2. Расчет настроек регулятора

Исходную структурную схему (рис. 13.5) преобразуют к виду, удобному для расчета настроек регулятора (рис. 13.7).

Wобэ1

Wоб(p)

Wp(p)

yз(t) yp(p) y(t)

y(t)+yд(t)

- -


Wд(p)

yд(t)

Wобэ2(p)

Рис.13.7.


В соответствии с рисунком 13.7 эквивалентный объект, характеристики которого должны быть использованы для расчета настроек регулятора, описывается передаточной функцией

или


.

  1. Определение параметров настройки АСР с нелинейными
  • регуляторами

14.1 Введение


Наибольшее распространение в нелинейных АСР получили релейные двухпозиционные регуляторы, статическая характеристика которых изображена на рисунке 14.1, и релейные регуляторы с постоянной скоростью исполнительного механизма (ИМ).

yp

-a +a

+B

2а 0 -B z(t)

Рис.14.1.


Для аналитического расчета такого класса нелинейных (релейных) АСР разработаны сравнительно простые методы определения значения параметров настройки.
14.2 АСР с двухпозиционным регулятором
Структурная схема АСР с двухпозиционным регулятором (ДР) представлена на рисунке 14.2
f(t)

yp(t)


Wоб(p)

DP

y3(t) y(t)


-

Рис.14.2.


  1. Если объект регулирования является идеальным интегрирующим звеном с передаточной функцией

,

то при поступлении на вход объекта регулирующего воздействия

(рис. 14.3 а) в соответствии со статической характеристикой (рис. 14.1) регулятора регулируемая величина ) будет изменяться по линейному закону )= . Если на вход объекта от регулятора будет подано воздействие , то регулируемая величина будет изменяться по линейному закону )= , т.е. в обратную сторону.

При этом в замкнутой АСР при релейной статической характеристике регулятора с зоной

yp(t)

+B

t1 t2


0 Tk t
-B

а)
+a


0 t

-a


t1 t2

Tk

б)

Рис.14.3.


неоднозначности 2а (рис. 14.1) в установившемся режиме возникнут устойчивые автоколебания (рис. 14.3 б).

2. Если объект является апериодическим звеном первого порядка с передаточной функцией

,

то при поступлении на его вход регулирующего воздействия (рис. 14.4 а) регулируемая величина

yp(t)

+B

t1 t2

t 0 Tk
-B

y(t) а)


+KобB

+a
t

0

-a


t1 t2

-KобB Tk

б)

Рис.14.4.


будет изменяться по экспоненциальному закону .
Характер автоколебаний в замкнутой АСР будет иметь вид, показанный на

рисунке 14.4 б.

В общем случае регулятор может оказывать на объект в одну сторону воздействие , а в другую (при ). Характер колебаний в этих случаях будет таким же, однако . При, например, будет иметь место неравенство .
3. Если объект более высокого порядка с достаточной для практики точностью может быть представлен интегрирующим звеном с запаздыванием ( ) или апериодическим звеном первого порядка с запаздыванием ( ), то диапазон колебаний изменения регулируемой величины будет больше зоны неоднозначности регулятора, так как регулятор будет реагировать на изменение регулируемой величины с запаздыванием . При этом и период Тк колебаний будет сдвинут на величину .

Расчетными показателями качества переходных процессов являются длительность t1 положительной и t2 отрицательной амплитуд автоколебаний, период Тк колебаний, частота n переключения регулятора, положительная Y1 и отрицательная Y2 амплитуды отклонения регулируемой величины от заданного значения, диапазон колебаний регулируемой величины.

Примеры расчетных формул*)1 приведены в таблице 14.1. Из таблицы 14.1 следует, что уменьшение зоны неоднозначности 2а приводит к уменьшению периода колебаний Тк регулируемой величины и увеличению числа n переключений регулятора.

Увеличение постоянной времени Тоб при прочих равных условиях увеличивает период колебаний и уменьшает частоту переключения регулятора.

Таблица 14.1

Примеры формул для расчета показателей качества АСР с

двухпозиционными регуляторами.

ппПараметры статической характеристики регулятораПередаточная функция объекта

Расчетные формулы

1 ; ;

2

; ; ; ;

3

; ; ; ;

4

; ; ; ;

    1. АСР с регулятором с постоянной скоростью исполнительного механизма

Регуляторы с постоянной скоростью исполнительного механизма (РПС) используются для регулирования только статических объектов.

Параметрами настройки РПС – регуляторов являются скорость перемещения исполнительного механизма ( - время перемещения) и зона нечувствительности.

Диапазоны изменения параметров настройки ограничены: зона не должна быть больше допустимой статической ошибки; скорость можно изменить только ступенчато в пределах, определяемых конструктивными особенностями исполнительного механизма и регулирующего органа.

Для анализа систем с РПС – регуляторами используют только два критерия оптимальности – минимальное время регулирования и отсутствие перерегулирования. Примечание:

Процесс с минимальной квадратичной интегральной оценкой при неосуществим, так как интеграл квадрата ошибки равен бесконечности. Для получения процесса с

20% -ым перерегулированием нужно изменять настройки при изменении величины возмущения в связи с зависимостью переходного процесса от последнего, что нецелесообразно.

На рисунке 14.5 а,б приведены номограммы*)2, позволяющие выбрать значения параметров настройки,


область

неустойчивости 2.00

6 1.00

5 0.60


4 0.40 1

3 0.20 2


2 1 0.10


1 2 0.08

0 0.06


0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 2.0 4.0 6.0
а) б)

Рис.14.5.


обеспечивающие переходные процессы с минимальными временем регулирования (кривые 1) и без перерегулирования (кривые 2) для объектов второго порядка

(рис. 14.5 а) и первого порядка с запаздыванием (рис. 14.5 б).

Параметры настройки, определенные по этим номограммам, будут оптимальными при возмущениях как по заданию, так и по нагрузке. Кривая 2 рисунка 14.5 б построена для случая, когда зона нечувствительности равна допустимой статической ошибке.

Определение параметров настройки РПС – регулятора осуществляют в порядке:

1. Выбирают зону нечувствительности ,

учитывая при этом, что точность регулирования и длительность переходного процесса возрастают с уменьшением значения .



  1. С помощью номограмм (рис. 14.5) по отношениям или находят значение комплекса

или
3. Определяют соответствующее значение Тим: или .

  1. Если окажется, что реализовать найденное таким образом значение Тим нельзя, то выбирают другое значение и повторяют расчет.

ЧАСТЬ 2
?


---396---yarandgndn.html

---5-qabusnam-v-onun-mllf.html

---686---tkrar-vmlsuallar.html

---8-9--brc-tqvimi---c--m.html

---90th36f89-0tuf0i5.html