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 μ max – 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.

 

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I. ВЫБОР ТЕМЫ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
2. I. Основные решения по рекламе
3. I.1. Выбор темы и научного руководителя
4. I.2. Структура педагогической науки и её основные отрасли
5. II Основные общие и обзорные представления, понятия, положения психологии
6. II. ЭКЗАМЕН ПО ОБЩЕСТВОЗНАНИЮ: ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПРОВЕРКИ
7. Q В марте 1990 г, на выборах в ГДР победила
8. А. Основные клинические формы
9. Абсолютные и относительные показатели изменения структуры
10. АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭКСТРАКТОРА ПРОТИВОТОЧНОГО ТИПА
11. Авторское право: понятие, объекты, признаки и основные разновидности
12. Алгоритм выбора многофункциональных критериев