Дискретні САР залежно від способу квантування вихідного сигналу керування можуть бути: імпульсними, релейними та релейно-імпульсними.
Дискретні САР залежно від способу квантування вихідного сигналу керування можуть бути: імпульсними, релейними та релейно-імпульсними. - Конспект, раздел Транспорт, Основи автоматики і автоматизації теплогенеруючих об’єктів 5.4.2.1. В Імпульсних Сар Квантування Сигналу Сталого Значення Здійснюється В...
5.4.2.1. В імпульсних САР квантування сигналу сталого значення здійснюється в часі.
5.4.2.2. В релейних САР квантування сигналу здійснюється за рівнем. .
5.4.2.3. В релейно-імпульсних САР квантування сигналу здійснюється і в часі, і за рівнем.
5.5. Якщо система автоматичного регулювання складається з одного контуру регулювання, то вона називається одноконтурною, якщо ж контурів регулювання за різними технологічними параметрами є два або більше, то такі САР називаються багатоконтурними., наприклад каскадні САР .
5.5.1 Прикладом одноконтурної є найпростіша стабілізуюча САР, яка працює за принципом Ползунова-Ватта, тобто за відхиленням регульованої величини Y об’єкту регулювання (ОР) від сигналу завдання U. В такій САР на автоматичний регулятор (АР) від вимірювального перетворювача (ВП) надходить сигнал з ОР про значення лише одного фізико-хімічного параметра Y, який може змінюватися під дією збурень Z. Автоматичний регулятор виробляє регулюючу дію Х, яка лінією зворотного зв’язку через виконавчий механізм (ВМ) подається до об’єкту регулювання.
5.5.2. Прикладом багатоконтурної може служити каскадна САР, яка складається з двох контурів. Каскадні САР доцільно застосовувати для підвищення якості регулювання об’єктів, які мають суттєве запізнення і характеризуються значними збуреннями. Структурна схема двоконтурної каскадної САР подана на рисунку:
Каскадна САР має стабілізуючий контур з регулятором АР1, який призначений для регулювання допоміжної величини Y1, і коректуючий контур з регулятором АР, який забезпечує регулювання основної величини Y. Вихідна величина Х1 коректуючого регулятора АР є одночасно завданням U1 для стабілізуючого регулятора АР1, а його вихідна величина є регулюючою дією Х, яка лінією зворотного зв’язку через виконавчий механізм (ВМ) подається до об’єкту регулювання ОР. Для формування сигналів про значення двох фізико-хімічного параметрів Y та Y1, які можуть змінюватися під дією збурень Z і Z1, служать вимірювальні перетворювачі відповідно ВП і ВП1.
5.6. Залежно від вигляду зв’язку між регульованою величиною Y і збуренням Z САР поділяються на статичнітаастатичні.
Якщо регульована величина Y функціонально зв’язана з величиною збурення Z: Y = f (Z ), то така САР називається статичною. Залежно від вигляду цієї функції бувають лінійні та нелінійні статичні системи.
Якщо регульована величина Y не залежить від величини збурення Z: Y = const, то така САР називається астатичною. Графік залежності Y = f (Z ) є лінією, паралельною до осі абсцис.
5.7. За числом регульованих величин бувають САР незв’язані і зв’язані або багатозв’язані. Всі попередні САР, крім каскадної, є незв’язаними, оскільки регулююча дія Х впливає на зміну лише одного параметру Y. А ось, наприклад, якщо регулюючий орган на паропроводі змінює дві величини – тиск і температуру перегрітої пари, то це вже зв’язане регулювання. Для регулювання і тиску, і температури потрібні дві взаємопов’язані САР. Одна система регулює тиск пари з допомогою свого регулюючого клапана, а друга – температуру пари з допомогою клапана, який впорскує в пару охолоджуючу воду.
Приклад структурної схеми багатозв’язаної САР:
Y1 - тиск пари; Y2 - температура пари;
Дана САР є триконтурною:
· Контур А – служить для стабілізації тиску пари;
· Контур Б – служить для стабілізації температури пари;
· Контур В – служить для збільшення швидкодії САР при відхиленнях температури пари, викликаних змінами її витрати.
5.8. За структурою САР бувають розімкненіі замкнені:
5.8.1. В розімкнених САР всі елементи системи розташовані послідовно один за одним. Поширення сигналу в такій САР здійснюється лише в одному напрямі (на схемі зліва направо) і нема лінії зворотного зв’язку.
5.8.2. В замкнених САР є лінія зворотного зв’язку. Прикладом може служити стабілізуюча одноконтурна система автоматичного регулювання.
Щоби така стабілізуюча САР виконувала свої функції, тобто підтримувала на заданому значенні U = const регульовану величину Y, зворотний зв'язок, який утворюють елементи ПП, АР, ВМ, обов’язково повинен бути від’ємним. Це означає, що, якщо під дією збурень технологічна величина Y в ОР відхиляється від заданого значення U, то САР повинна виробляти таку дію Х регулювання, яка б з часом привела до зменшення цього відхилення ε = Y – U.
Конспект лекцій Вступ основні терміни визначення поняття АВТО з грецької autos... З єднання ланок... Всі складні комбінації промислових САР утворюються з допомогою лише трьох типів зєднань паралельного послідовного та...
Вступ (основні терміни, визначення, поняття).
1.1. Походження ключового слова у назві курсу:
АВТО – ( з грецької - autos ) – сам;
АВТОМАТ – (з грецької - automatos) – самодіючий.
1.2.Автомати
Ступені (стадії) автоматизації.
Розрізняють три ступені чи стадії автоматизації: часткову, комплексну і повну.
2.1. Часткова – автоматизовані основні виробничі процеси. Завдання керування на цьому ступен
Класифікація систем автоматичного регулювання.
Попередньо вже зазначалося, що автоматичне регулювання є найбільш складною ділянкою автоматизації виробничих процесів і найбільш поширеною різновидністю керування безперервними технологічними проце
Перехідні процеси в системах регулювання.
Як попередньо вже зазначалося, при виникненні збурення Z в об'єкті регулювання (ОР) замкнена САР виробляє певну дію регулювання Х і на виході регулятора виникає перехідний процес – зміна в часі t с
Способи автоматичного опису ланок та систем.
7.1. Статичні та динамічні характеристики.
7.1.1. Математична залежність вихідної величини Y ланки або системи в рівноважному стані від її вхідної величин
Диференційні рівняння.
Математична залежність між вихідною Y та вхідною Х величинами і їх похідними в часі t для більшості теплових об’єктів і промислових регуляторів складається на базі загальних законів термодинаміки,
Передавальні функції.
Останнє диференційне рівняння (3) можна записати в такому вигляді:
(4)
Де є символом диференціювання.
Математична операція перемножування змінної на буде означати її диф
Часові характеристики.
Залежно від форми збурення розрізняють два типи найбільш поширених часових характеристик: перехідніта імпульсні.
7.2.3.1. Перехідною характеристик
Частотні характеристики.
Частотні характеристики визначають з допомогою подання на вхід ланки збурюючої дії синусоїдної (гармонійної) форми, наприклад, переміщенням регулюючого органу згідно з законом:
,
Типові динамічні ланки.
Складні промислові системи регулювання (об’єкти та регулятори) зручно та просто вивчати, якщо їх умовно розчленувати на більш прості елементи або ланки. Динамічні властивості простих елементів доці
Підсилювальна ланка.
Вихідна величина Y підсилювальної ланки пропорційна до вхідної величини Х і змінюється одночасно з дією на вхідну величину.
Часова перехідна характеристика ланки має вигляд:
Нтегруюча ланка.
Інтегруючою називають елементарну ланку, в якої швидкість зміни вихідної величини Y пропорційна до вхідної величини Х:
d Y / dX = Kі ,
де Кі – коефіцієнт про
Нерційна ланка першого порядку ( аперіодична ланка ).
В аперіодичній інерційній ланці 1-го порядку при стрибкоподібному збурені Х на вході вихідна величина Y починає змінюватися за законом експоненти з деякою початковою швидкістю, яка з часом монотонн
Нерційна ланка другого порядку.
Інерційною ланкою 2-го порядку може бути об’єкт, в складі якого є дві з’єднані ємності, що мають здатність накопичувати енергію і обмінюватися нею. Так, електричний ланцюжок, зображений на схемі, я
Ланка запізнення
В ланці запізнення початок зміни вихідної величини не співпадає в часі з моментом подання збурення на вході. Розпізнають два типи запізнення: транспортне(чисте) і ємнісне
Диференційна ланка.
Вихідна величина Y диференційної ланки пропорційна до швидкості зміни її вхідної величини Х. Це функціональна залежність так званої ідеальної диференційної ланки:
Y = K .
На практ
Паралельне з’єднання ланок.
Розглянемо систему, яка складається з двох паралельно з’єднаних односторонньо спрямованих ланок:
Для такої системи, враховуючи принцип супер
Послідовне з’єднання ланок.
При послідовному з’єднанні двох ланок система має такий вигляд:
Для даної системи:
Тоді і передавальна функція
Результ
Зустрічно-паралельне з’єднання ланок.
Зустрічно-паралельне з’єднання ланок за структурою є замкненою системою автоматичного регулювання з такими елементами та величинами: WР , WО , , u, :
1. Обєкт регулю
Основні закони регулювання.
Математична залежність між вихідним сигналом або положенням регулюючого органу ХР регулятора і відхиленням регульованої величини Y в об’єкті називається законом регулювання
Позиційні регулятори (Пз-регулятори).
В цих регуляторах залежно від того, яким є значення вихідної величини Y , регулююча дія може мати максимальне ХРмакс або мінімальне ХРмін
Пропорційні регулятори (П-регулятори).
Пропорційними називають такі регулятори, в яких відхилення регульованої величини Y від заданого значення U викликає перемішення регульованого органу на величину ХР,
Нтегральні регулятори (І-регулятори).
В інтегральних регуляторах швидкість зміни вихідної величини Xр пропорційна до вхідної величини Υ , тобто dXр (t) / dt = Кί * ]
Пропорційно-інтегральні регулятори (ПІ-регулятори).
Якщо необхідно переміщати регулюючий орган в положення пропорційне до відхилення регульованої величини і зі швидкістю, пропорційною до цього відхилення, то такий закон регулювання називається пропо
Пропорційно-диференційні регулятори (ПД-регулятори).
Якщо необхідно переміщати регулюючий орган в положення пропорційне до відхилення і до швидкості відхилення регульованої величини Y, то такий закон регулювання називається пропорційно-диферен
Програмні регулятори.
Для здійснення регулювання технологічного параметру відповідно до наперед заданої часової програми в теплоенергетиці застосовують електронні програмні регулюючі пристрої.
Принцип дії прогр
Об’єкти регулювання.
Процеси отримання та розподілу теплової енергії на електростанціях і теплогенеруючих об’єктах відбуваються внаслідок взаємодії потоків речовин та енергії в спеціальних пристроях - теплообмінниках,
Об’єкти регулювання зі зосередженими параметрами.
Об’єктами регулювання зі зосередженими параметрами є такі об’єкти, в яких в стані рівноваги регульовані величини практично мають однакові значення у всьому об’ємі об’єкту. В перехідному режимі в бу
Об’єкти регулювання з розподіленими параметрами.
Об’єктами регулювання з розподіленими параметрами є такі об’єкти, в яких значення регульованих величин в різних точках об’єкту неоднакові, наприклад, температура продукту в трубчастому нагрівачі по
Динамічні властивості об’єктів регулювання.
Динамічні властивості об’єкту регулювання чи керування визначають як вибір автоматичного регулятора, так і характер перехідного процесу після порушення рівноваги системи. Основними динамічними влас
Регулюючі органи.
Регулюючі органи – це пристрої, які дозволяють змінювати витрату або напрям потоку енергії чи речовини залежно від вимог технологічного процесу.
Регулюючі органи бувають трьох типів: дросе
Регулюючі обертові заслінки.
Для зміни витрат газоподібних середовищ і пари в трубопроводах великих діаметрів, повітря чи вихідних газів в коробах як регулюючі органи застосовуються обертові заслінки. Принцип дії регулюючих за
Регулюючі шибери.
Регулюючі шибери відрізняються від заслінок лише тим, що зміна прохідного перерізу в трубопроводі або коробі, яким протікає газоподібне середовище, змінюється не обертанням, а поздовжнім (переважно
Характеристики та показники регулюючих органів.
До характеристик регулюючих органів відносяться діапазон регулювання і так звана робоча характеристика, а до показників, які визначають розміри і конструкцію регулюючих органів, належать пропускна
Виконавчі механізми регулюючих органів.
В системах автоматичного регулювання теплоенергетичних об’єктів для переміщення регулюючих органів відповідно до командних сигналів від електричних регуляторів застосовують електричні виконавчі мех
Стійкість та якість регулювання.
Будь-яка стабілізуюча система автоматичного регулювання повинна підтримувати регульовану величину з найменшим відхиленням від заданого значення.
На практиці найчастіше потрібна точність ро
Критерії стійкості систем автоматичного регулювання.
Для аналізу систем автоматичного регулювання застосовуються такі критерії стійкості:
a) Кореневий – визначається знаком дійсної частини коренів характерист
Кореневий критерій.
Якщо динамічні характеристики об’єкту та регулятора описуються диференційними рівняннями, то і САР також описується диференційними рівняннями такого вигляду:
де - регульована величина;
Алгебраїчний критерій.
Знаки коренів характеристичного рівняння пов’язані з його коефіцієнтами
ɑn, ɑn-1, ………, ɑ1, ɑ0 , я
Амплітудно-фазовий критерій Найквіста.
Замкнена САР буде стійкою, якщо годограф вектора її АФХ в розімкненому стані WРС(ίω) не охоплює точки з координатами U = -1; i V = 0.
Приклади АФХ, які пояснюють даний
Показники якості перехідного процесу.
Показники якості перехідного процесу визначають з часової перехідної характеристики САР, отриманої при миттєвому стрибкоподібному збуренні. Застосовуються такі показники:
1. Динамі
Новости и инфо для студентов