ВЫБОР ЗАКОНА РЕГУЛИРОВАНИЯ И РЕГУЛЯТОРОВ В САР

Выбор закона регулирования и типа регулятора

ВЫБОР ЗАКОНА РЕГУЛИРОВАНИЯ И РЕГУЛЯТОРОВ В САР

3.4 Выбор закона регулирования и типа регулятора

Рассматриваемый объект управления обладает самовыравниванием и аппроксимируется апериодическим звеном первого порядка. Исходя из этого, в качестве типового примем апериодический процесс.

Параметры регулятора определим из формулы:

Кр = 9,081

Ти = 2,46

Таким образом, передаточная функция ПИ-регулятора примет вид:

Параметры регулятора определим из формулы:

Кр = 14,378

Ти = 1,032

Тп = 0,172

3.5 Анализ устойчивости САР по критерию Найквиста

Понятие устойчивости является важнейшей качественной оценкой динамических свойств САР. Способность системы восстанавливать состояние равновесия, из которого она была выведена в результате какого-либо воздействия, называется устойчивостью.

Теорема (критерий Найквиста). Для устойчивости САУ необходимо и достаточно, чтобы годограф разомкнутой системы W(iω) при изменении ω от 0 до ∞ охватывал l/2 раз в положительном направлении точку (-1, i0), где l-число корней характеристического уравнения разомкнутой системы, лежащих в правой полуплоскости.

Для получения передаточной функции разомкнутой САР с ПИ – регулятором:

W(p) = W(p)об*W(p)рег

Для получения передаточной функции разомкнутой САР с ПИД – регулятором:

W(p) = W(p)об*W(p)рег

3.6 Оценка устойчивости САР

Построение АФЧХ разомкнутой системы с ПИ – регулятором.

Рисунок 3.6 – АФЧХ разомкнутой системы с ПИ-регулятором

По АФЧХ разомкнутой системы с ПИ – регулятором можно сделать вывод, что замкнутая система с ПИ – регулятором является устойчивой по критерию Найквиста. Проведя дополнительные построения, определим: запас устойчивости по амплитуде составляет А=1/U=2,5, по фазе запас устойчивости Q=500

Построение АФЧХ разомкнутой системы с ПИД – регулятором.

По критерию Найквиста замкнутая система с ПИД – регулятором является устойчивой. Проведя дополнительные построения, определим: запас устойчивости по амплитуде составляет А=1/U=1,6, по фазе запас устойчивости Q=300

Рисунок 3.7 – АФЧХ разомкнутой системы с ПИД-регулятором

3.7 Определение показателей качества управления замкнутой САР

Передаточная функция замкнутой САР уровня с ПИ-регулятором:

График переходной функции замкнутой АСР уровня с ПИ-регулятором.

По графику переходного процесса определяем следующие показатели качества:

Время регулирования tрег.

Время регулирования определяется как время, при достижении которого выходная величина достигает 95% от установившегося значения и больше не выходит за диапазон 95% -105%. Время регулирования составляет 10 секунд;

Степень затухания (ψ)

Рисунок 3.9 – Переходной функции замкнутой САР уровня с ПИ-регулятором

Степенью затухания ψ называется отношение разности приращений относительно установившегося значения двух соседних однонаправленных амплитуд одного знака кривой переходного процесса к большей из них, ψ определяется по формуле:

Перерегулирование показывает максимальное отклонение выходной величины hmax(t) от установившегося значения h(∞). Значение σ вычисляем по формуле:

Анализируя показатели качества переходного процесса в замкнутой системе, убеждаемся в правильности синтеза рассматриваемой системы.

Передаточная функция замкнутой САР уровня с ПИД-регулятором:

График переходной функции замкнутой АСР уровня с ПИД-регулятором:

Рисунок 3.10 – Переходной функции замкнутой САР уровня с ПИД-регулятором

По графику переходного процесса определяем следующие показатели качества:

Время регулирования tрег.

Время регулирования определяется как время, при достижении которого выходная величина достигает 95% от установившегося значения и больше не выходит за диапазон 95%-105%. Время регулирования составляет 7 секунд;

Степень затухания (ψ)

Степенью затухания ψ называется отношение разности приращений относительно установившегося значения двух соседних однонаправленных амплитуд одного знака кривой переходного процесса к большей из них, ψ определяется по формуле:

Перерегулирование показывает максимальное отклонение выходной величины hmax(t) от установившегося значения h(∞). Значение σ вычисляем по формуле:

Анализируя показатели качества переходного процесса в замкнутой системе, убеждаемся в правильности синтеза рассматриваемой системы.

Выводы

Для анализа качества переходных процессов в системах автоматического регулирования с ПИ- и ПИД – регуляторами представим показатели этих процессов в виде таблицы. В рассматриваемом примере и ПИ- и ПИД – регулятор позволяют обеспечить требуемое качество регулирование. Наиболее лучшее качество регулирование обеспечит ПИД – регулятор.

Таблица 3.3 – Показатели качества ПИ- и ПИД – регулятора

ψσtрег
ПИ-регулятор0,80,11%10 сек
ПИД-регулятор0,90,32%7 сек

Заключение

Приведенные выше графики и расчеты позволяют сделать обоснованный выбор регулятора. Если выбор сделан правильно, это позволит обеспечить поддержание регулируемого параметра в заданном диапазоне, следовательно, повысить качество регулирования и минимизировать потери сырья и энергии.

Для рассмотренного объекта управления выбран ПИД – регулятор.

Список источников

1. А.И. Драгилев, И.С. Лурье. «Технология кондитерских изделий» Москва «ДеЛи принт» 2003.

2. Н.И. Шиянова, Е.Г. Валитова «Теория автоматического управления» учебное пособие. – Мелеуз, филиал ГОУ ВПО «МҐУТУ», 2008.

… строк расходной накладной Рис.3.3. Экранная форма редактора списков сотрудников Рис 3.4. Экранная форма редактора классификаторов товаров 3.1 Алгоритм функционирования информационной системы складского терминала Функционирование ИС осуществляется согласно структурному алгоритму, построенному исходя из требований, предъявляемых к выполняемым программой функциям (разделы 1.3 и …

… работник, и автоматизированные, где контроль за безопасной работой и режимом тепловой обработки обеспечивает сам тепловой аппарат при помощи приборов автоматики.

На предприятиях общественного питания тепловое оборудование может использоваться как несекционное или секционное, модулированное.

Несекционное оборудование, это оборудование, которое различно по габаритам, конструктивному исполнению и …

… для широкого спектра европейского оборудования; ·  сервисное гарантийное и послегарантийное обслуживание.

Выводы Как видно из вышеизложенного, все компании поставляют широкий ассортимент технологического оборудования ресторанов, проводят монтаж и пуско-наладочные работы, обеспечивают гарантийное и послегарантийное обслуживание. Но можно выделить и некоторые особенности, например, компании « …

… поставляемую другим предприятиям, ТТК не действуют). Утверждаются технико-технологические карты руководителем или заместителем руководителя предприятия общественного питания.

Срок действия технико-технологических карт определяется предприятием.

Технология приготовления блюд и кулинарных изделий, содержащаяся в технико-технологических картах, должна обеспечивать соблюдение показателей и …

Источник: https://www.KazEdu.kz/referat/137648/4

Выбор закона регулирования и регуляторов в сар: вид и закон регулирования для сар выбирает на основании заданных

ВЫБОР ЗАКОНА РЕГУЛИРОВАНИЯ И РЕГУЛЯТОРОВ В САР

Вид и закон регулирования для САР выбирает на основании заданных требований к качеству регулирования и величин динамических параметров объектов регулирования.

Согласно упрощенной инженерной методике можно выбрать вид регулирования системы в зависимости от динамических свойств объекта регулирования: времени чистого запаздывания т и постоянной времени объекта регулирования Т0, т.

е. Кх = х/Т0, которое называется коэффициентом относительного запаздывания объекта регулирования. При Кх lt; 0,2 рекомендуется двухпозиционное регулирование, при 0,2 Ат 1,0 — непрерывное регулирование, при Кхgt; 1,0 — импульсное регулирование. По упрощенной инженерной методике закон регулирования можно выбрать на основании взаимосвязи Кх и Rq (величины динамического коэффициента регулирования и Rq = yjy„, если у, — максимально допустимая динамическая ошибка и ух — установившееся значение регулируемого параметра без регулятора). Для наиболее широко применяемого типового переходного процесса регулирования с 20%-ным перерегулированием, на основании рассчитанных величин Кх и Rq можно по графику (рис. 2.15), характеризующему зависимость Кх и Rq, предварительно определить один из наиболее приемлемых законов регулирования.

Например, при Кх = 0,5 и Rq = = 0,25 можно предварительно определить т. А, согласно которой предварительный закон регулирования является изодромным. Аналогичные графические зависимости имеются и для других типовых законов регулирования.

После предварительного определения закона регулирования проводится его уточнение по времени переходного процесса регулирования t и графикам, характеризующим зависимость tjx от Кх. Расчет и выбор регулятора для замкнутой САР Здесь (рис. 2.16) взаимодействуют объект регулирования и автоматический регулятор.

Их динамические свойства характеризуют состояние САР в целом, определяя характер и особенности переходного процесса регулирования. Для правильного выбора регулятора необходимо изучить динамику объекта, что можно осуществить при экспериментальном определении кривой, т. е. реакции объекта на скачкообразное изменение его входной величины.

Для получения кривой разгона объект приводят в равновесное состояние, близкое к номинальному. Далее быстрой перестановкой регулирующего органа вносят скачкообразное возмущение и фиксируют изменяющиеся значения выходного сигнала (регулируемо- го параметра) до прихода его к новому равновесному состоянию.

По полученным данным строят кривую разгона объекта. В зависимости от динамических свойств объектов кривые разгона имеют различный характер. По ним определяют динамические параметры объекта: постоянную времени Т0, запаздывание Т, коэффициент усиления К, а также определяются свойства объекта: самовыравнивание и емкость.

Определите динамические свойства объекта и требования к качеству процесса регулирования, взяв задание из табл.

2.

Возмущение X, %хода регулирующего органаОтносительное время кривой разгона, tm Показатели качества процесса регулирования
00,10,20,30,40,50,60,70,80,91,0 у., %У„ Y ост, %У„трет.,
Данные эксперимента — отклонение у( 1)
25000,10,31,22,83,94,54,74,84,880602,0

Таблица 2 Данные для определения динамических свойств объекта На рис 2.17 по приведенным данным построена кривая разгона объекта. При этом необходимо перейти к абсолютным значения времени по формуле
где „ — время переходного процесса в объекте; —без размерная величина. Кривая разгона для данного объекта имеет точку перегиба S (т. е. в наличии двухемкостный объект — экспонента 2-го поряд- ка). Для упрощения расчетов кривую разгона 2-х емкостного объекта заменяют (аппроксимируют) кривой разгона одноемкостного объекта — экспонентой первого порядка с запаздыванием. Для этого к кривой разгона 2-х емкостного объекта в точке ее перегиба (S) проводят касательную до пересечения с линией начального значения входной величины и линией ее нового установившегося равновесного состояния (см. рис. 2Л7) и определяют запаздывание Т и постоянную времени объекта Т0. При этом определяют и значение коэффициента усиления К. Эти величины определяют характер протекания переходных процессов, их динамику и являются динамическими характеристиками объекта. В свою очередь, объект регулирования в основном определяет характер САР.

Для оценки качества переходного процесса используются следующие показатели (рис. 2.18): Yt — максимальное динамическое (кратковременное) отклонение регулируемой величины от задания; УЖ1 — остаточное (длительное) отклонение регулируемой величины от задания по окончании процесса регулирования; tp — время переходного процесса регулирования.

Чаще всего рекомендуется применять переходной процесс, характеризующийся соотношением
где— степень затухания переходного процесса. Качество переходного процесса в замкнутой САР зависит от динамических свойств объекта регулирования, вида регулятора и его настроек. САР непрерывного действия различаются по закону регулирования, виду регулятора.

Закон регулирования — функциональная зависимость выходного сигнала регулятора от его входного сигнала, точнее, от отклонения регулируемой величины от заданной. Как уже отмечалось, в практике наиболее часто используются следующие регуляторы: пропорциональный (П); интегральный (И); пропорционально-интегральный (ПИ); пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД).

Каждый регулятор действует по соответствующему закону регулирования. Выбрать регулятор — это значит выбрать закон регулирования и параметры настройки регулятора, обеспечивающие на данном объекте требуемое качество регулирования.

В инженерной практике применяются два метода выбора непрерывных регуляторов: метод незатухающих колебаний и метод номограмм.

Наиболее приемлемым для технологических применений является метод номограмм. 

  1. § 3. Правовое регулирование подготовки и проведения выборов
  2. Конфуцианство – регулятор жизни Китая
  3. Религия как регулятор поведения в оценках студентов Широкалова Г. С.
  4. 11. Закон, как источник права. Действие закона в пространстве и во времени, по кругу лиц.
  5. 1?4 Как понимать общественные законы? Подобны ли они, например, законам Ньютона
  6. Подходы к пониманию закона в психологии Проблема статуса и сути психологического закона
  7. 2. Составные части законов. Критика пермессивных законов и естественное право
  8. 14. ЧЕТВЕРТЫЙ ЗАКОН ПСИХОЛОГИИ УБЕЖДАЮЩЕЙ КОММУНИКАЦИИ – ЗАКОН ФОРМИРОВАНИЯ АТТРАКЦИИ
  9. ГЛАВА IV О ТОМ, ЧТО ЕСТЕСТВЕННЫЙ ЗАКОН ЕСТЬ ЗАКОН БОЖЕСТВЕННЫЙ
  10. 3. Нереальность закона и реальность исполнения закона в практическом духе
  11. 14. РЕЗЮМЕ: ЗАКОНЫ ЛОГИКИ И ЗАКОНЫ ПСИХОЛОГИИ В ВАШЕЙ АРГУМЕНТАЦИИ
  12. Признаки пророка в старом законе, чудеса и учение, соответствующие закону.
  13. О законе Божием и законе греха
  14. Законы организации производственных процессов и возможности оптимизации организации материальных потоков в пространстве и во времени Законы организации производства и конкурентоспособность
  15. О ТОМ, ЧТО ЗАКОНЫ ЛУЧШЕ, ЧЕМ ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ, СЛУЖАТ УКРЕПЛЕНИЮ ДЕМОКРАТИЧЕСКОЙ РЕСПУБЛИКИ В СОЕДИНЕННЫХ ШТАТАХ, А НРАВЫ ЕЩЕ БОЛЕЕ ВАЖНЫ, ЧЕМ ЗАКОНЫ

Источник: https://bookucheba.com/avtomatizatsiya_1400/vyibor-zakona-regulirovaniya-regulyatorov-70471.html

Выбор закона регулирования и определение параметров настройки Системы автоматического регулирования мобильным кормораздатчиком

ВЫБОР ЗАКОНА РЕГУЛИРОВАНИЯ И РЕГУЛЯТОРОВ В САР

    при 0,2 < t /Т < 1,0 выбирается регулятор непрерывного действия;

    при t /Т >1,0 выбирается регулятор импульсного действия.

    0,2 < 0,475 < 1,0

    Исходя из этого, выбирается регулятор непрерывного действия. Очевидно, что ухудшение динамических характеристик объекта (увеличение т /Т) приводит к необходимости усложнения закона регулирования.

    4.2 Ориентировочный выбор закона регулирования может быть осуществлен, исходя из следующих положений:

    а) Интегральные регуляторы рекомендуются для статических объектов с большим самовыравниванием, сравнительно небольшим запаздыванием (τ < 0,1Т) и при медленно меняющихся возмущениях.

    Для астатических объектов И-регуляторы неприменимы из-за структурной неустойчивости системы.

    б) Пропорциональные регуляторы рекомендуются для объектов обоих типов с неблагоприятными динамическими свойствами при условии допустимости статической ошибки, обусловленной остаточной неравномерностью регулирования и при небольших запаздываниях τ.

    в) Пропорционально-интегральные регуляторы  рекомендуются для широкого круга объектов обоих типов, характеризуемых большими Т, большими запаздываниями τ >0,1Т при значительных, но медленно меняющихся возмущениях.

    г) Пропорционально-интегрально-дифференциальные регуляторы рекомендуются для объектов обоих типов с исключительно неудовлетворительными динамическими свойствами (большими Т и τ) и при резко изменяющихся возмущениях на систему.

    Поскольку в рассматриваемом технологическом процессе объект регулирования является астатическим, характеризуемый большим запаздыванием τ > 0,1Т             (1,9 > 0,4), то ориентировочно выберем пропорционально-интегральный закон регулирования.

    Несомненно, правильный выбор типа регулятора является задачей, учитывающей всю гамму технико-экономических показателей системы.

    4.2 Более обоснованный выбор закона регулирования должен учитывать не только характер, но и величину возмущающих воздействий на систему, что обеспечит требуемый по условиям технологии автоматизируемого процесса критерий качества процесса регулирования.

    Для статических объектов выбор закона регулирования производится с помощью номограмм по известным τ/Т объекта и динамическому коэффициенту kД, характеризующему степень воздействия регулятора, снижающего максимальное отклонение регулируемой величины до Gдоп. по сравнению с ее возможным отклонением в разомкнутой CAP при одном и том же возмущающем воздействии В, приведенном ко входу объекта.

              (1)

    Анализ номограмм свидетельствует о необходимости применения ПИ-регулятора.

    После выбора регулятора следует проверить, не превысит ли фактическое время переходного процесса заданное. Время регулирования практически не зависит от τ/Т и составляет приблизительно:

Процесс без перерегулированияПроцесс с 20%-ным  перерегулированиемПроцесс с минимальным I2
12τ16τ

 

    После выбора типа регулятора составим структурно-алгоритмическую схему мобильного кормораздатчика:

Рисунок 5 – Структурно-алгоритмическая схема мобильного кормораздатчика

Uзад – уровень напряжения (заданное значение регулируемой величины);

U – уровень напряжения действительный (текущее значение регулируемой величины);

DU – результат сравнения; n – скорость перемещения кормораздатчика;

    G – расход кормовой смеси.

    5. Определение параметров настройки регулятора

 

    В данной курсовой работе производится расчет параметров настройки регулятора на заданный показатель колебательности. В основу метода положен частотный критерий качества, который связан с наличием у системы некоторого запаса устойчивости, о котором можно судить по расположению годографа АФХ разомкнутой системы относительно точки с координатами (-1;j0) на комплексной плоскости.

    Близость АФХ разомкнутой системы к точке (-1;j0) в свою очередь характеризует величину максимума амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) замкнутой системы.

Рисунок 6 – К определению параметров настройки регулятора

    Требование, чтобы максимум АЧХ не превышал некоторой заданной величины, сводится к тому, чтобы АФЧХ разомкнутой системы не заходила внутрь области, ограниченной окружностью радиуса , центр которой расположен на отрицательной вещественной полуоси на расстоянии от начала координат (рисунок 6).

    При этом  вне зависимости от масштаба  графика окружность соответствующего индекса М должна касаться луча ОЕ, проведенного из начала координат под углом .

    Обычно при настройке CAP желательно использовать значения М, находящиеся в диапазоне 1, 3…2, 4. Это обеспечивает степень затухания в пределах .

    Выполним расчет настройки ПИ-регулятора. Параметрами настройки ПИ-регулятора являются kP и ТИ. Они определяются на участке АФХ объекта, расположенном в III квадранте комплексной плоскости.

    АФХ разомкнутой системы (при kP = 1) имеет вид:

    Построим АФХ объекта. Передаточная функция объекта регулирования представляет собой апериодическое звено I порядка с запаздыванием.

    Таким образом, необходимо сначала построить АФХ объекта без запаздывания, а затем повернуть  каждый вектор АФХ на угол τw.

    После преобразования передаточной функции апериодического звена I порядка получим:

    Задавшись величиной w при kОБ = 1,7 и ТОБ = 4,0 получим следующие значения действительной и мнимой частей передаточной функции:

w00,10,20,51,02,05,0
U1,71,4661,0370,340,10,0260,0040
V0-0,586-0,829-0,68-0,4-0,209-0,0850
τwрад.00,190,380,951,93,89,5
град.010,921,854,4108,9217,7544,3

 

    Следовательно АФХ объекта регулирования будет иметь следующий вид: 

Рисунок 7 – АФХ объекта регулирования 

    Для получения АФХ разомкнутой системы с ПИ-регулятором (для kP = 1 при некотором значении ТИ) следует каждому вектору характеристики регулируемого объекта добавить вектор длиной ΔА, повернутый на 900 по часовой стрелке:

    ,            (2)

    где А0 – длина вектора НОБ(jw).

    Выберем на АФХ объекта несколько точек 1,2… с частотами w1, w2,… (рисунок 8). В выбранных точках восстановим перпендикуляры к векторам 01,02…, длина которых определяется в соответствии с формулой (2). Вновь полученные точки соединяют плавной кривой, которая и образует АФХ разомкнутой системы НР.С.(jw).

Рисунок 8 – К расчету параметров настройки ПИ-регулятора 

    Построим АФХ разомкнутой системы:

    при ТИ = 0,7·ТОБ. = 0,7·4,0 = 2,8 с

    при ТИ = 0,5·ТОБ. = 0,5·4,0 = 2,0 с

    при ТИ = 0,3·ТОБ. = 0,3·4,0 = 1,2 с

    Далее из начала координат проведем луч ОЕ под углом

    β = arcsin(1/М)          (3)

    при М = 1,62 β = arcsin(1/1,62)=38,10

    Затем подбираются окружности радиуса r, касающиеся одновременно луча ОЕ и НР.С.(jw).

    Для каждого значения ТИ может быть получено значение kР, и при этом АЧХ замкнутой системы не будет превышать заданного значения М.

               (4)

    Полученные значения дают возможность построить в координатах kP – ТИ кривую равного запаса устойчивости (рисунок 9). Оптимальные параметры настройки ПИ-регулятора, удовлетворяющие одновременно двум показателям (заданному показателю колебательности М и минимуму линейного интегрального критерия) соответствуют точке Nкасания луча OL к линии М=const в координатах kP – ТИ.

Рисунок 9 – Кривая равного запаса устойчивости 

    kPорt = 0,679

    ТИopt = 2,05 с

    6. Построение графика переходного процесса в САР

 

    Оценка системы регулирования с точки зрения ее практической пригодности требует определения некоторых показателей качества процесса регулирования.

Кривая, описывающая колебательный процесс регулирования в CAP показан на рисунке 10.

Расчет и построение переходного процесса производим с помощью прикладной программы SamSim, которая моделирует замкнутую систему автоматического регулирования в виде совокупности типовых блоков и связей.

Рисунок 10 – Кривая переходного процесса САР

    7. Оценка качества регулирования

 

    Вид процесса регулирования оценим такими показателями как:

    1.) Длительность переходного процесса tп – промежуток времени от начала переходного процесса до момента, когда величина рассогласования или амплитуда колебаний становятся меньше допустимых (5%-ая зона) по технологическим соображениям (рисунок 10).

    Определим фактическую длительность переходного процесса tп факт проекцией последней точки пересечения кривой с границей пятипроцентной зоны и сравним с заданным временем переходного процесса tп доп.; = 8,0·t = 8,0·1,9= 15,2 с.

    5

Источник: https://www.turboreferat.ru/agriculture/vybor-zakona-regulirovaniya-i-opredelenie/33780-177397-page2.html

Законы автоматического регулирования

ВЫБОР ЗАКОНА РЕГУЛИРОВАНИЯ И РЕГУЛЯТОРОВ В САР

Может оказаться, что одни автоматические системы хорошие, а другие плохие, то казалось бы всегда нужно использовать только самые хорошие, а о других – плохих не следовало бы даже. и говорить. Сначала необходимо разобраться с тем, что считать хорошие, а что плохие автоматические системы.

Вообще-то хороший автоматический регулятор это такой, который обеспечивает получение достаточно хороших характеристик процесса автоматического регулирования и вместе с тем прост по своей конструкции.

Нужно иметь в виду и то, что различные объекты регулирования имеют неодинаковые характеристики, и поэтому автоматический регулятор, обеспечивающий удовлетворительную работу одного из них, может быть непригодным для другого. Это тоже необходимо учитываться при выборе типа системы автоматического регулирования.

Поэтому в различных случаях можно считать лучшими различные автоматические системы. В некоторых случаях можно обойтись простейшими, а в других – требуются более сложные системы автоматического регулирования.

Задачей автоматической системы, как уже отмечалось, является поддержание заданного значения регулируемой величины у(t) или изменение ее по определенному закону, который заранее задается или в зависимости от изменения внешних условий.

Программы могут быть функциями времени у = у(t) или параметрическими у = у(s1 , s2 , . . . t).

Примером временной программы может служить программа изменения регулируемой величины, обеспечивающая заданный режим начального разгона объекта регулирования при пуске до наступления режима нормальной эксплуатации.

Например, регулятор частоты вращения коленчатого вала дизеля тепловоза.

Во всех подобных устройствах в составе автоматического регулятора или автоматической системы имеется программное устройство, в которое заранее заложена требуемая временная программа.

Примером параметрической программы автоматического регулирования может служить задание требуемого значения скорости движения локомотива с поездом не во времени, а в зависимости от пройденного пути, чтобы прибыть в заданное время на данную станцию.

Большинство известных систем автоматического регулирования работают по принципу отклонения. Это значит, что она вступает в действие после того, как произошло отклонение регулируемой величины от заданного значения, как говорят, при наличии рассогласования Dx(t)между заданным x(t) и фактическим y(t) значением регулируемой величины.

Для наиболее часто применяемых систем автоматического регулирования иногда используются названия, отражающие их особенности, связанные со способом формирования в автоматической системе управляющих воздействий, которые передаются исполнительному устройству.

Пусть Dx(t), представляет отклонение регулируемой величиныy(t) от заданного значения x(t), аh(t) воздействие со стороны автоматической системы на объект регулирования. Величина Dx(t)может изменяться в зависимости от времени по-разному.

Законом регулирования называется математическое выражение, описывающее зависимость между входом автоматического регулятора Dx(t) = x(t) – xoc(t) и его выходомy(t).

Различают линейные и нелинейные законы регулирования.

Все законы автоматического регулирования можно разделить на:     1. Простейшие:             – пропорциональный;            – интегральный;

            – дифференциальный;

     2. Промышленные:            – пропорционально-интегральный;            – пропорционально-дифференциальный;

            – пропорционально-интегрально-дифференциальный.

Для линейных законов автоматического регулирования детально разработаны многочисленные прикладные методы исследования, анализа и синтеза, различные расчетные и экспериментальные приемы определения устойчивости, точности и качества работы, а также схемы технических устройств их формирования и реализации.

Пропорциональный закон. Чаще всего такой функциональной зависимостью является простая пропорциональная зависимость, при которой регулируемая величина y(t) должна воспроизводить обычно на более высоком уровне мощности изменения заданной величины x(t) или рассогласования Dx(t).

Если считать, что h(t)изменяется пропорциональноDx(t), то такой регулятор называютпропорциональнымили П-регулятором. Выражение пропорциональной зависимости между величинами h(t) и Dx(t) имеет следующий видh(t) = k Dx(t), где k – коэффициент усиления регулятора.

Пропорциональным автоматическим регулятором может служить обычное усилительное звено с изменяемым коэффициентом усиления, включенное в отрицательную обратную связь по отношению к объекту регулирования.

Проследим за тем, что происходит с исполнительным органом, когда регулируемая величина y(t)скачком изменяется на Dyи принимает значение y + Dy.В простейшем регуляторе, работающем по принципу отклонения, в процессе регулирования величина h(t) тем больше, чем больше отклонение Dx(t).

Принцип работы пропорционального регулятора

Как можно заключить из приведенной формулы, что нормальное функционирование данного регулятора возможно только в случае, когда Dx(t) > 0. Таким образом, автоматическая система имеет постоянную (статическую) ошибку, которую называют статизмом регулятора, а системаавтоматического регулирования называется статической системой.

Автоматическая система называется статической, если при любом постоянном задающем воздействии установившаяся ошибка поддержания регулируемой величины не равна нулю и зависит от величины этого воздействия.

Статизм выражается в процентах и определяется по формуле:

В статической по отношению к управляющему воздействию автоматической системе при воздействии, стремящемся с течением времени к некоторому значению, ошибка также стремится к постоянному значению, зависящему от значения управляющего воздействия, т. е. статическая автоматическая система не может обеспечить постоянства регулируемой величины при переменной во времени нагрузке.

Говоря о статической ошибке регулирования, считают, что после каждого изменения внешнего возмущения или отклонения от заданного режима работы, которое вызывается другими причинами, снова устанавливается постоянное значение регулируемой величины, пусть не то, что было раньше, но постоянное, и остается дальше неизменным.

Статическая автоматическая система имеет нулевой порядок астатизма. Это означает, что в прямой цепи автоматического регулирования нет интегрирующих звеньев. Она может содержать только статические звенья: усилительные, форсирующие или колебательные.

Для повышения точности поддержания заданного значения регулируемой величины, как следует из приведенного уравнения, увеличивают коэффициент усиления k.

Однако при этом может возрасти динамическая погрешность, так как даже малое изменение регулируемой величины приводит к значительному изменению управляющего воздействия h(t), что может неблагоприятно сказаться на характеристиках переходных процессов, вызывая дополнительные колебания регулируемой величины.

Интегральный закон.

 С тем, чтобы исключить указанный недостаток систем автоматического регулирования прямого действия, были созданы автоматические системы непрямого действия, в которых между чувствительным элементом и исполнительным органом включается дополнительное звено (в большинстве случаев выполняющее операцию интегрирования погрешности регулирования Dx(t), работающее с независимым источником энергии). Это может быть гидравлический или пневматический сервомотор, электродвигатель постоянного или переменного тока и т. п. В интегральных регуляторах (И-регуляторах) управляющее воздействие формируется по следующему закону

Интегральным регулятором может служить интегрирующее звено с переменным передаточным коэффициентом в обратной связи.

Принцип работы интегрального регулятора

Переходный процесс в автоматической системе с И-регулятором характеризуется отсутствием статической ошибки регулирования и наибольшим значением отклонения регулируемой величины от установившегося значения по сравнению с другими законами регулирования. И-регуляторы в практике автоматического регулирования не применяются, т. к. они обладают плохими динамическими качествами и в большинстве случаев способствуют возникновению в автоматической системе незатухающих колебаний.

Пропорционально-интегральный закон.

 Инженеры и ученые давно поняли, что статическая автоматическая система не может быть абсолютно точной, если иметь в виду сведение к нулю статической ошибки, а интегральные регуляторы способствуют возникновению колебательных режимов.

Тогда начались поиски способов улучшения работы автоматических систем. Было замечено, что отрицательное влияние на динамические свойства автоматической системы оказывают инерционные элементы, особенно в регуляторах прямого действия.

В процессе регулирования пропорционально-интегральной автоматической системы (ПИ-регуляторы) осуществляется два действия: одно, характерное для П-регулятора, следовательно, можно говорить о П-составляющей процесса регулирования, и второе, осуществляющееинтегрирование величины рассогласования Dx(t) интегральная составляющая.

В ПИ-регуляторах регулирующее воздействие формируется по следующему закону.

Пропорционально-интегральный закон регулирования представляет собой параллельное соединение пропорциональной и интегральной составляющих.

Пропорционально-интегральный регулятор сочетает в себе достоинства пропорциональных и интегральных законов автоматического регулирования, а именно: пропорциональная составляющая обеспечивает достаточное быстродействие регулятора, а интегральная составляющая ликвидирует статическую ошибку регулирования.

В начале процесса автоматического регулирования основную роль играет пропорциональная составляющая, так как интегральная составляющая зависит не только от абсолютного значения рассогласования между заданным и фактическим значением регулируемой величины, но и от времени. С увеличением времени возрастает роль интегральной составляющей, обеспечивающей устранение статической ошибки.

Подбором коэффициентов k1 и k2 можно изменять удельный вес каждой составляющей.

При использовании такой автоматической системы полностью устраняется статическая погрешность регулирования. Автоматическая система является астатической, в которой Dx(t) = 0.

Автоматическая система называется астатической, если при любом постоянном задающем или возмущающем воздействии установившаяся ошибка поддержания регулируемой величины равна нулю и не зависит от величины этого воздействия.

Астатические системы могут быть первого, второго и более высокого порядка астатизма.

Астатическая система первого порядка не имеет ошибки по положению, однако имеют постоянную ошибку по скорости и возрастающую ошибку по ускорению.
Астатическая система второго порядка не имеет ошибок по положению и по скорости, однако имеют постоянную ошибку по ускорению.

Автоматическая система будет астатической по отношению к управляемому воздействию, если при внешнем воздействии, стремящемуся к установившемуся значению, ошибка стремится к нулю независимо от значения внешнего воздействия.

Статические системы обычно имеют менее сложное конструктивное решение, чем астатические. Они обладают погрешностью в поддержании постоянства значения регулируемой величины при разных внешних нагрузках.

Изменение регулируемой величины, которое вызывает у статической системы перемещение управляемого органа из одного предельного положения в другое, является важнейшей характеристикой статической системы и называется его неравномерностью.

Отношение этой неравномерности к номинальному значению регулируемой величины называют степенью неравномерности (коэффициентом статизма или статизмом).

Если иметь в виду отсутствие статической погрешности регулирования, то такая автоматическая система является абсолютно точной. Но, как показал опыт, при такой схеме построения автоматической системы трудно получить удовлетворительные динамические качестварегулирования.

Это обусловлено тем, что к положению нового равновесного состояния рассогласование Dx(t) должно приближаться с нулевой скоростью. Иначе в автоматической системе возникают незатухающие колебания регулируемой величины.

 В общем возможности применения таких автоматических систем весьма ограничены.

В любом автоматическом регуляторе имеется внутренняя обратная связь, благодаря которой золотник принудительно возвращается в положение перекрыши, т. е. в равновесное состояние. Такой регулятор обеспечивает хорошие динамические свойства, но при его использовании возникает статическая ошибка регулирования.

Астатическая система первого порядка имеет один интегратор в прямой цепи регулирования. После завершения переходного процесса точность регулирования обеспечивается благодаря свойствам интегратора как запоминающего устройства (память идеального интегратора бесконечна).

Введение в автоматическую систему двух интегрирующих звеньев позволяет получить управление по ускорению.

Система с астатизмом второго порядка благодаря свойством интеграторов точно воспроизводит и установившемся процессе постоянные и линейно возрастающие воздействия.

Воздействие, изменяющееся с постоянным ускорением, автоматическая система воспроизводит (копирует) с постоянной динамической ошибкой, называемой ошибкой по ускорению.

Таким образом, порядок астатизма по отношению к задающему воздействию легко определить непосредственно по функциональной схеме автоматической системы. Для этого автоматическую систему путем структурных преобразований следует привести к одноконтурной и определить количество интегрирующих звеньев между входом и выходом.

Пропорционально-интегрально-дифференциальный закон. Положительные качества всех рассмотренных автоматических систем объединяет пропорционально-интегрально-дифференциальный закон регулирования или ПИД-регуляторы.

 Мысль инженеров работала над тем, как устранить отмеченные выше недостатки, или если их полностью устранить нельзя, то хотя бы уменьшить их вредное влияние на процесс регулирования.

Было решено использовать воздействия по производной сигнала рассогласования.

ПИД-регулятор сочетает в себе достоинства всех простейших законов автоматического регулирования: – высокое быстродействие благодаря наличию пропорциональной составляющей;- высокую точность благодаря интегральной составляющей;

– малое время переходного процесса благодаря дифференциальной составляющей.

Иногда говорят, что такие регуляторы работают с предварением, т. е. он вступает в действие тогда, когда еще отклонение не произошло.

Благодаря воздействию по производной осуществляется предварение формирования управляющего воздействия, а благодаря сигналу по интегралу снимается статическая погрешность регулирования.

В этом случае управляющее воздействие формируется согласно закону

На установившихся режимах работы всегда, как бы ни изменялись возмущения, регулируемая величина остается неизменной.

 Этот регулятор в начале переходного процесса, вызванном изменением нагрузки, работает как ПИ-регулятор, что является благоприятным для динамических свойств системы, а затем в ходе переходного процесса, действие обратной связи ослабевает, что позволяет работать без статической погрешности. Такая обратная связь называется гибкой обратной связью.

Принцип работы пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора

Необходимо отметить, что применение автоматических регуляторов с дифференциальными составляющими, несмотря на их достоинства, не всегда целесообразно, а иногда и недопустимо.

Так, для объектов с большим запаздыванием по каналу регулирования бесполезно вводить воздействие по производной от регулируемой величины, так как этот сигнал будет поступать в автоматический регулятор по истечении времени запаздывания после прихода возмущения, за которые в объекте регулирования могут накопиться большие отклонения. В таких случаях ПИД-регулятор может привести к неустойчивости автоматической системы

Использование нелинейных законов автоматического регулирования, определяемых разнообразными нелинейными уравнениями состояния значительно расширяет возможности целесообразного изменения качества процессов автоматического регулирования и точности работы автоматических систем. Это должно быть ясно из общих принципиальных соображений, так как область нелинейных уравнений значительно богаче и разнообразнее, чем линейных.

Несмотря на то, что общей теории нелинейных законов автоматического регулирования нет, исследования и опыт применения отдельных частных видов этих законов говорят об их большой практической эффективности.

Важным отличием нелинейных законов автоматического регулирования от линейных является то, что они придают автоматической системе принципиально новые свойства.

Если при линейном законе автоматического регулирования всегда вырабатывается сигнал, пропорциональный входной переменной или ее производной, то при нелинейном законе может существенно изменяться сам характер действия автоматической системы на объект регулирования в зависимости от величины входного воздействия. Другими словами, если для линейных автоматических систем изменение размера отклонения Dx(t) – это изменение только масштаба, но не формы процессов, то в нелинейной автоматической системе при этом может существенно изменяться и форма процессов, вплоть до принципиальных качественных изменений картины происходящих процессов. Эти особые свойства нелинейных законов можно выгодно использовать в технике автоматического регулирования.

Нелинейные законы автоматического регулирования разделяют на:- функциональные нелинейные законы автоматического регулирования;- логические нелинейные законы автоматического регулирования;- оптимизирующие нелинейные законы автоматического регулирования;

– параметрические нелинейные законы автоматического регулирования.

Рассмотрим отдельно каждый из указанных нелинейных законов автоматического регулирования.

Функциональные нелинейные законы автоматического регулирования предполагают изменение управляющего воздействия h(t) на объект регулирования, выражающегося в виде нелинейной функции от отклонения регулируемой величины Dx(t). Данный класс автоматических систем может содержать в себе как статические, так и динамические нелинейности

Нелинейный закон автоматического регулирования может включать нелинейности от выходной величины у(t).

Подобные динамические члены нелинейного закона автоматического регулирования различно влияют на демпфирующие свойства автоматической системы в переходных режимах в зависимости от скорости отклонения регулируемой величины Dx(t).

 Они могут существенно улучшить динамическую точность автоматической системы в различных режимах вынужденного движения, воспроизведения различных форм задаваемых входных сигналов. а также при случайных воздействиях.

Отметим также, что функциональные нелинейные законы автоматического регулирования могут быть связаны не только с изменением параметров в зависимости от размеров входных воздействий, но и с изменением структуры автоматической системы.

Логические нелинейные законы автоматического регулирования реализуются с помощью не функциональных, а более сложных логических устройств.

Построение простейшего логического нелинейного закона автоматического регулирования может сводиться к выбору того или иного способа обработки сигнала рассогласования Dx(t) в зависимости от поставленных перед автоматической системой задач и требуемого качества регулирования.

Логические нелинейные законы автоматического регулирования могут быть связаны также с изменением структуры автоматической системы. Например, при помощи логического устройства можно включать и выключать сигналы управления по первой и второй производными или интегралу, в зависимости от сочетания значений отклонения сигнала рассогласования Dx(t).

В общем случае срабатывание переключающего устройства в автоматической системе с переменной структурой может происходить от нескольких входных величин. При этом кроме основной нелинейности, возникающей за счет переключения структуры, дополнительно могут иметься какие-либо нелинейные свойства в отдельных других звеньях автоматического регулятора или объекта регулирования.

Оптимизирующие нелинейные законы автоматического регулирования основаны на использовании классических вариационных методов или на их основе принципа максимума, или методов динамического программирования таким образом, чтобы автоматическая система имела максимум быстродействия или минимум ошибки, или же экстремум другой величины с учетом ограничений, накладываемых в реальной автоматической системе на отдельные координаты.

Как правило, при этом приходят к нелинейным законам автоматического регулирования, хотя можно оптимизировать коэффициенты линейного закона.

Часто оптимальный закон автоматического регулирования состоит в переключении управляющего воздействия h(t) с одного максимально возможного значения на другое.

Моменты переключения определяются сложными комбинациями значений нескольких переменных и их производных.

Параметрические нелинейные законы автоматического регулирования формируют управляющее воздействие в виде нелинейной функции текущих координат, в которых задается параметрическая программа.

Подпишитесь на рассылку:

Поиск

Вики

Архив

Авто

Бизнес

Право

Юриспруденция

Власть

Источник: https://pandia.ru/text/78/172/74444.php

Законы регулирования и автоматические регуляторы

ВЫБОР ЗАКОНА РЕГУЛИРОВАНИЯ И РЕГУЛЯТОРОВ В САР

Для реализации этих переходных процессов в САУ реальными объектами применяют автоматические регуляторы – специальные автоматические устройства, подключаемых к объекту регулирования, которые обеспечивают поддержание заданных значений его регулируемых величин или изменение их по определенному закону.

Законом (алгоритмом) регулирования называют математическую зависимость между выходным регулирующим воздействием и входным отклонением регулируемой величины Y от заданного значения Хо

Yр = f (Xр), где Xр = Xo – Y .

В идеальных условиях работы САР (линейность характеристики объекта, стационарность случайных возмущений, малая инерционность регулятора по сравнению с объектом) регулятор должен иметь линейную передаточную функцию

По характеру работы регуляторы делятся на непрерывные, импульсные и релейные. Наиболее широкое распространение получили регуляторы непрерывного действия, использующие линейные законы регулирования вида

, (1)

где Ci – настройки регулятора.

Различают тритиповых закона регулирования:

П – пропорциональный; И – интегральный; Д – дифференциальный.

Для управления реальными объектами в современных регулирующих устройствах реализуются также следующие комбинации этих законов:

ПИ– пропорционально–интегральный;

ПД – пропорционально–дифференциальный;

ПИД – пропорционально–интегральный–дифференциальный.

В соответствии с реализуемыми законами регулирования регуляторы непрерывного действия делятся на следующие типы.

1. Пропорциональныеили П–регуляторы, в которых выходная величина р связана с входной величиной соотношением Yр = Kp × Xр. Передаточная функция – Wр(p) = Кр, где Кр – коэффициент передачи регулятора.

Каждому значению регулируемого параметра Yсоответствует определенное значение отклонения Хр.

При отклонении Y от заданного значения Xo, на выходе сразу возникает изменение регулирующего воздействия Yp, приводящее к восстановлению заданной величины Y.

Такая жесткая зависимость между входной и выходной величинами приводит к статической ошибке системы

Хст = Yуст – Хо , которая обратно пропорциональна Кр.

Зато П–регуляторы просты, работают быстро и устойчиво.

2. ИнтегральныеилиИ–регуляторы, у которых изменение выходной величины пропорционально интегралу изменения входной величины

Постоянная времени интегрирования (время изодрома – перестройки) – Ти , от величины которой зависит угол a выходной характеристики Yp(t).

При этом законе регулирования скорость перемещения регулирующего органа пропорциональна отклонению регулируемой величины Y от заданного значения Xo. Отсутствует жесткая зависимость между Xр и Y, поэтому статическая ошибка равна нулю.

Выигрывает по точности, но проигрывает по быстродействию и устойчивости работы. Присуща высокая колебательность переходного процесса.

И–регуляторы применяют для управления малоинерционными объектами с небольшим временем запаздывания и существенным самовыравниванием.

3. Пропорционально–интегральные или ПИ–регуляторы, у которых изменение выходной величины пропорционально как изменению входной величины, так и интегралу ее изменения

,

где – время интегрирования, в течение которого регулирующее воздействие, обусловленное работой П–составляющей, будет удвоено под действием

И–составляющей регулятора.

Передаточная функция ПИ-регулятора

.

По быстродействию этот регулятор ближе к П, чем к И. При этом И–часть устраняет статическую ошибку регулирования.

4. Пропорционально–дифференциальныеили ПД–регуляторы, которые оказывают суммарное воздействие на регулирующий орган, пропорциональное как отклонению регулируемой величины, так и скорости ее отклонения

,

где – время предварения (дифференцирования), с.

Передаточная функция ПД–регулятора имеет вид

Wпд (p) = kр (1 + TД p).

Введение Д–части целесообразно при управлении объектами, в которых сильно проявляется скорость отклонения регулируемой величины.

Предваряющее воздействие повышает быстродействие системы, но не исключает статическую ошибку.

5. Пропорционально–интегрально–дифференциальные ПИД–регуляторы, у которых изменение выходной величины пропорционально отклонению регулируемой величины, интегралу этого изменения и скорости изменения этой величины

.

Передаточная функция ПИД–регулятора

Wпид (p) = Kp ( 1 + 1/ Ти p + Тд р )

или, после преобразования –

По характеру функционирования в САР, этот закон с увеличением Тд приближается к ПД, а при уменьшении Ти – к ПИ-закону.

ПИД-закон значительно улучшает качество регулирования, особенно при резких возмущениях. Однако такие регуляторы – самые сложные по технической реализации и настройке.

Настройками непрерывных регуляторов П–, И–, ПИ–, ПД– и ПИД–действия можно реализовать любой из трех типовых оптимальных процессов регулирования.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/8_148080_zakoni-regulirovaniya-i-avtomaticheskie-regulyatori.html

Законы регулирования

ВЫБОР ЗАКОНА РЕГУЛИРОВАНИЯ И РЕГУЛЯТОРОВ В САР

Закон регулирования — это зависимость перемещения регулирующего органа от отклонения регулируемой переменной. Качество регулирования обеспечивается выбором закона регулирования.Наибольшее распространение получили следующие пять основных законов регулирования: двухпозиционный, пропорциональный, интегральный, дифференциальный и пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД).

Система ручного регулирования уровня Обратите внимание на теорию автоматического регулирования и на приборы для регулирования.

Двухпозиционный закон регулирования — это «Двухпозиционное регулирование», которое называют еще «Старт-стопное регулирование».

Чтобы моделировать двухпозиционный режим регулирования, оператор на рисунке выше устанавливал бы регулирующий клапан в одно из двух крайних положений: или полностью открыт, или полностью закрыт, то есть «включено» или «выключено».

Так, например, если уровень будет низким, оператор откроет клапан полностью, чтобы вода могла наполнить резервуар. Затем, как только вода достигнет желаемого уровня, оператор полностью закроет клапан, чтобы прекратить приток воды в резервуар.

Чтобы моделировать пропорциональный закон регулирования, оператор непрерывно устанавливал бы регулирующий клапан в положение, отвечающее произошедшему на данный момент изменению уровня.

Так, например, если уровень понизился немного, оператор откроет клапан немного; если уровень понизился еще больше, оператор увеличит степень открытия клапана.

Наоборот, если уровень несколько повысится, оператор уменьшит степень открытия клапана на соответствующую величину. Таким образом, моделируя пропорциональное регулирование, оператор непрерывно в соответствии с изменением уровня изменяет положение клапана.

Регулирование уровня при этом будет выполняться более эффективно, чем при простом открытии и закрытии клапана. Когда изменения уровня прекращаются, оператор прекращает позиционирование клапана.

Так как при пропорциональном регулировании выходной корректирующий сигнал вырабатывается на изменения регулируемой переменной процесса, пропорциональный регулятор не дает выходного управляющего сигнала, если регулируемая переменная процесса не изменяется.

Например, когда уровень в резервуаре изменяется, оператор открывает или закрывает клапан пропорционально этим изменениям. Когда изменения уровня прекращаются, оператор останавливает позиционирование клапана. При этом уровень установится на некоторой отметке, но это может не быть заданное значение уровня.

Это означает, что при пропорциональном регулировании может быть смещение регулируемой переменной процесса или ошибка регулирования. В определенных системах это вполне приемлемо.

Если же смещение регулируемой переменной не допускается, надо применить другой закон регулирования: интегральный, при котором обеспечивается возвращение регулируемой переменной к уставке.

Чтобы моделировать закон интегрального регулирования, оператор продолжает открывать или закрывать клапан так долго пока уровень отклоняется от уставки в независимости от того происходят ли при этом произвольные изменения уровня или не происходят. Так, например, если уровень немного понизился, оператор приоткроет клапан немного. Затем, даже если уровень перестал изменяться, оператор продолжит открывать клапан пока уровень не возвратится к заданному значению (уставке).

Система регулирования уровня с большой емкостью

Рисунок выше иллюстрирует процесс, который может требовать применения другого закона регулирования. Этот процесс — тот же самый процесс поддержания уровня из первого примера, отличающийся лишь тем, что емкость резервуара много больше, в то время как питательная труба остается той же самой.

Это означает, что, когда оператор открывает или закрывает клапан как прежде, оказывается меньшее непосредственное влияние на уровень в резервуаре.

При увеличения уровня, пропорциональное регулирование могло бы отработать воздействия, направленные на снижение уровня, но действие не было бы достаточно быстрым, чтобы поддерживать уровень внутри желательных ограничений.

Закон дифференциального регулирования используется, чтобы предотвратить чрезмерное отклонение регулируемой переменной от уставки, вырабатывая корректирующее воздействие пропорциональное скорости отклонения.

Так, моделируя дифференциальный закон регулирования, оператор изменяет степень открытия регулирующего клапана в соответствии со скоростью возрастания отклонения уровня от уставки.

Например, если уровень начал понижаться, оператор быстро увеличит степень открытия приточного клапана (при чем эти изменения положения клапана большие, чем при чисто пропорциональном законе регулирования), чтобы замедлить скорость изменения уровня и, в конечном счете, стабилизировать уровень. Если уровень начал быстро понижаться, оператор должен быстро и значительно открыть клапан, чтобы замедлить скорость падения уровня и потом его стабилизировать.

Последним мы рассмотрим пропорционально-интегрально-дифференциальный закон регулирования.

Чтобы воспроизвести этот закон регулирования, оператор изменяет положение регулирующего клапана в зависимости от величины отклонения, скорости изменения и продолжительности рассогласования.

Другими словами, оператор в этом случае объединяет пропорциональный, интегральный и дифференциальный законы регулирования.

Источник: https://www.kipiavp.ru/info/zakoni-regulirovaniya.html

Book for ucheba
Добавить комментарий