Оценка возможности статического регулирования.
При выборе регулятора необходимо знать численные динамические сведения об объекте регулирования, т.е. К0 Тоб0, которые определим по разгонной характеристике. Рис 4. Кривая разгона САР температуры лабораторного стенда. Тип регулятора ориентировочно выбирают по отношению об Наименование регулятора по роду действияКритерийИмпульсныйоб 0,5-1,0Релейный0 об 0,2Непрерывныйоб 0Критерии выбора регуляторов по роду действия.
Для исследования и расчета структурную схему АСР путем эквивалентных преобразований следует привести к простейшему стандартному виду объект-регулятор. Это необходимо, во-первых, для того чтобы определить ее передаточные функции, а следовательно, и математические зависимости, которыми определяются переходные процессы в системе, и во-вторых, как правило, все инженерные методы расчета и определения параметров настройки регуляторов применено для такой стандартной структуры.
Так исходная структурная схема САР температуры по типовой функциональной схеме см. чертежи может быть представлена в виде изображенном на рисунке. Где WPр, WИМр, WPOр, WOPр, WИУр соответственно передаточные функции регулятора, исполнительного механизма, регулирующего органа, объекта регулирования и измерительного устройство. На структурной схеме все воздействия сигнала следует указывать в преобразованном по Лапласу виде. Рис 5. Преобразованная структурная схема САР t. Все звенья, определяющие динамические свойства узлов сопряжения соединения, взаимосвязи объекта с регулятором например регулирующие органы, линии связи, измерительные устройства, датчики т.п целесообразно, как правило, относить к объекту регулирования.
Если в системе непосредственно регулятор и исполнительный механизм реализуют закон регулирования, то передаточная функция регулятора WPрWур WИМр Статическое регулирование характеризуется наличием П регулятора, тогда WPрКрег При оптимизации значений, по экспериментальным данным целесообразно К коэффициент регулятора принимать К10 WPр10 Передаточная функция объекта регулирования с учетом отнесенных к собственно объекту звеньев, имеет вид Wобр WPOрWOPрWИУр В общем случае любая одномерная АСР с главной обратной связью путем постепенного укрепления звеньев может быть приведена к простейшему виду, передаточная функция разомкнутой системы, которой WpWPpWОБp Кривая разгона САР температуры показывает, что объект инерционный, статический и имеет запаздывание, так как запаздывание незначительно.
В дальнейшем исследовании им можно пренебречь.
Тогда передаточная функция объекта будет иметь следующий вид WобрКобТобр1 Передаточная функция разомкнутой системы WpWPpWОБp - при статическом регулировании. Рис 6. ЛАЧХ и ЛФЧХ для объекта. Рис 7. АФХ для объекта. Найдем передаточную функцию замкнутой системы Т.к. величина постоянных времени определяется конструктивными особенностями элементов системы, то настройка системы регулирования осуществляется только изменением ее коэффициента К путем воздействия на коэффициент передачи Кр регулятора.
Для определения устойчивости системы строим амплитудно-частотную, фазо-частотную характеристики в логарифмическом масштабе и по замкнутой системе строим годограф. Рис 8. ЛАХЧ и ЛФЧХ при статическом регулировании. Рис 9. Амплитудно-фазовая характеристика замкнутой системы. По графикам видим, что при коэффициенте регулятора Кр10 запас устойчивости выполняется, т.к. на частоте среза ср фаза меньше 180, что характеризует устойчивость системы при статическом регулировании, значит возможно использование П-регулятора для САР температуры. 2.1.2.