Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Основные показатели качества регулирования. Выбор типа автоматического регулятора



При синтезе АСР необходимо определить на сколько отклонится регулируемая величина от своего заданного значения, и как скоро завершится переходный процесс т.е. определить t.регулирования.

Для определения данных параметров служат параметры качества в АСР.

Графики переходных процессов в АСР приведены ниже

Рис.1 Изменение регулирующего воздействия на входе в объект

Рис.2 Изменение регулируемой величины в объекте. Пунктир при отключенном регуляторе. Сплошная – переходной процесс в регуляторе, Ф0 - заданное значение регулируемой величины, Ф1- максимальные динамические отклонения регулируемой величины, Фк - потенциальное отклонение регулируемой величины в объекте при оклоненном регуляторе, график экспоненциального переходного процесса.

Рис.3 График колебаний переходного процесса в АСР без остаточного отклонения регулируемой величины. Переходный процесс носит колебательно - затухательный характер Ф возвращается в значение Ф0.

Рис.4 Переходной процесс АСР с остаточным отклонением регулируемой величины.

При создании АСР важной задачей является выбор типа регулятора с учетом динамической характеристики объекта регулирования и требуемых параметров качества переходных процессов.

Существует несколько методов расчета и выбора типа регулятора:

1.Аналитический

2.Графоаналитический

3.Эксперимент

В практике используется второй метод:

Исходными данными для решения данной задачи являются следующие.

В зависимости от объекта регулирования (τ,Т,Коб ), - , - заданные параметры качества переходного процесса в АСР ( ).

Методика заключается в следующем:

1.По отклонению t/T определяют вид регулирования.

Если t/T<0.2 , то принимается релейный регулятор.

Если t/T>0.2 , то принимают регулятор непрерывные действия.

2.Принимается заданный вид типового переходного процесса, т.е. в качестве типов применяют 2 вида.

2.1 апериодический (рис 2)

2.2 колебательный с 20% перерегулированием

 

2.4.4 а) Параметры качества в регулирования для статических и астатических объектов

 

1 - - динамический коэффициент регулирования статических объектов

Ф1- максимальное динамическое отклонение регулируемого параметра

Фк - потенциальное отклонение регулируемой величины в установившемся процессе в отклоненном регуляторе.

[ед.откл/%]

Р – коэффициент самовыравнивания одноемкостных статических объектов

Ф0 – заданное значение регулируемой величины μmax – максимальное отклонение значения регулируемой величины

2. - динамический коэффициент регулирования астатистического объекта, τ - время запаздывания, Та – время разгона астатического объекта.

3. - величина регулирования

Ф’ – максимальное возмущение значения регулируемой величины в переходном процессе, Ф0 – заданное значение регулируемой величины, Ф’ - определяется для переходного процесса имеющего колебательный характер

4. τ – время регулирования для переходного процесса

5. Площадь ограничения кривой переходного процесса:

для периодических переходных процессов

для колебательных переходных процессов

 

2.4.4.б) Выбор типа регуляторов непрерывного действия для статических и астатических объектов

 

Порядок выбора пропорционального регулятора

1) Выбирают t/T = a, по графику определяют Кдс

2) проверяют обеспечение tp< tp заданной, используя график tp/t=f(t/T)

Если условие выполняется,то регулятор подходит.

Регуляторы действия статических объектов.

Т.к. ПР свойственна статическая ошибка, то необходимо проверить как ошибка от статической погрешности по графику.

Фост. сравнивается с б, если условие не выполняется, то это означает, что для объекта он не применим, необходимо применить ПИ – регулятор.

Для выбранного регулятора определяются параметры его построения: коэффициент усиления Кр, время изотрома Ти. Существуют специальные формулы, обеспечивающие заданный вид переходного процесса для расчета Кр и Ти

Р. Непрерывного действия для астатических объектов.

Определяется коэф.

По величине Кда по таблице и принятому виду переходного процесса выбирается тип регулятора непрерывного действия.

Тип регулятора Периодический переходной Колебательный
Кда t/Ta Кда t/Ta
П 2.8 1.4
ПИ 1.4 1.3
ПИД 1.3 1.1

После выбора определяется действительное врем регулирования и сравнивается с допустимым.

Сравнивается действительное и заданное время регулирования, если выполняется регулятор подходит

2.4.4 г) Выбор релейного (позиционного) регулятора статических объектов

 

Данный регулятор выбирается при соотношении /Т<0,2

Вид переходного процесса в АСР с применением релейного регулятора.

Переходный процесс носит колебательный характер с амплитудой с периодом Т .

Регулятору свойственна статическая погрешность. Колебания около . В исходной точке регулируемая величина увеличивается, регулятор отключается, но регулируемая величина по инерции увеличивается и затем уменьшается, так как регулятор отключен. Она уменьшается до и так как она становится меньше , то регулятор включается и увеличивается и т.д.

Рис 2 и 3 – диаграммы работы регулятора. Возможно построение регулятора без зоны чувствительности (рис3). Регулятор включается /выключается при конкретном значении . В данном случае применяется релейный регулятор в виде реле с 1 релейным контактом и электромагнитным исполнительным механизмом. На рис 4 - релейный регулятор с зоной чувствительности. срабатывание регулятора – в пределах зоны чувствительности .

Выбор данного регулятора

Исходные данные:

1 динамические характеристики объекта регулирования - ,Т,К ,

2

Определяется величина амплитуды колебания без зоны нечувствительности. Для этого используется зависимость , по которой находят значение и далее - .

Далее принимается значение > с учетом технологических соображений и с учетом зоны нечувствительности. Потом по графику зависимости определяем зону нечувствительности релейного регулятора

Далее определяем величину статической ошибки ( ):

, единицы физ. величины.

- единицы физ. величины.

- в относительных единицах.

Если , то релейный регулятор можно применять для данного объекта.

Если , то принимаем регулятор непрерывного действия.

Далее проверяем Т . Т =(5 6) . Если данное Т слишком мало (< 5 сек), то регулятор будет часто срабатывать, т.е. работать в достаточно напряженном режиме, что может привести к его отказу. Поэтому в данном случае также необходимо применять регулятор непрерывного действия. Далее осуществляется выбор параметра настройки релейного регулятора. Таким параметром является Т - время полного хода исполнительного механизма. Он выбирается по графику зависимости

По находим , после чего – значение Т . Далее по каталогу для полученных и Т выбираем тип релейного регулятора. При этом Т обеспечивает апериодический переходной процесс.

 

Исполнительные механизмы

по виду энергии для питания данных устройств применяются:

1. электрические исполнительные механизмы;

2. пневматические исполнительные механизмы.

 






Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-22; Просмотров: 175; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2017 год. Все права принадлежат их авторам! (0.107 с.) Главная | Обратная связь