Определение динамических характеристик объектов по кривой разгона можно производить двумя методами.
1. Метод касательной к точке перегиба кривой разгона. В данном случае точка перегиба соответствует переходу кривой от режима ускорения к режиму замедления темпа нарастания выходного сигнала. Постоянная времени Т и динамическое запаздывание t d определяются в соответствии с графиком рис.2, то есть t =t 3 +t d. 2. Формульный метод позволяет аналитически вычислить величину динамического запаздывания и постоянной времени по формулам:
Методику определения параметров динамической модели объекта без самовыравнивания рассмотрим на примере кривой разгона уровня в барабане котла теплоагрегата. Предполагается, что на вход объекта увеличили подачу воды на 10 т/час =.G, при этом уровень начал увеличиваться.
При ПИД-регулировании сигнал управления зависит не только от разницы между текущим и заданным значением (величины ошибки или рассогласования), а также от накопленной ошибки (интеграла) и от скорости изменения ошибки во времени (дифференциала). В результате ПИД-регулятор обеспечивает такое значение сигнала управления, при котором ошибка в установившемся режиме стремится к нулю. Качество управления определяется многими факторами, ключевыми являются недетерминированность объекта управления, точность ввода-вывода регулятора и интенсивность внешних воздействий. Математическое выражение цифрового ПИ-регулятора температуры:
В зависимости от типа уравнения связывающего величину отклонения регулирующей величины ε(t) и перемещение регулирующего органа Y(t) различают следующие законы регулирования. Интегральный, или И - закон регулирования. Он описывается уравнением:
Передаточная функция И – регулятора:
Регуляторы, у которых регулирующее воздействие пропорционально интегралу отклонения регулируемого параметра, называют астатическими. И - регуляторы могут устойчиво регулировать работу лишь объектов с самовыравниванием. Пропорциональный, или П - закон регулирования. Описывается уравнением:
Передаточная функция П – регулятора:
Пропорционально - интегральный, или ПИ - закон регулирования описывается уравнением:
Регулирующее воздействие пропорционально отклонению и интегралу отклонения регулируемой величины. Передаточная функция ПИ – регулятора:
ПИ – регулятор называют изодромным. ПИ - регуляторы отличаются простотой конструкции, позволяют устойчиво и без статической ошибки регулировать работу большинства промышленных объектов, вследствие чего получили наибольшее применение в практике.
Пропорционально - интегральный закон с введением производной, или ПИД - закон регулирования. Описывается уравнением:
Передаточная функция:
ПИД регуляторы называют регуляторами с предварением. Введение в закон регулирования производной позволяет повысить устойчивость системы регулирования, уменьшить время регулирования, улучшить другие ее качественные показатели.
Элементом автоматики называется часть системы, в которой происходит качественное или количественное преобразование физической величины и передачи ее к последующему элементу. На принципиальной методике все элементы и связи между ними изображаются в виде условного графического обозначения. Это позволяет изготовить автоматическую систему или произвести ее ремонт. Из полученной в результате расчета параметров настройки системы действует скачкообразное возмущение lif|| = l) и существует единственный оптимум для отдельно взятой сепаратной САР. Тогда оптимум в системе реализуется путем оптимизации каждой из эквивалентных сепаратных систем. Коэффициенты усиления обратно пропорциональны характеристическим числам матрицы А. Матрица коэффициентов усиления перекрестных связей в эквивалентной системе обратна матрице А (или отличается от А-1 скалярным множителем); оптимальной является автономная система. При расчете не возникает осложнений, связанных с требованиями одинаковости параметров настройки различных сепаратных САР. Для расчета параметров настройки системы САР с комплексными параметрами каждая настройка регулятора должна полагаться, вообще говоря, комплексной. При этом число выбираемых параметров удваивается; сложность задачи расчета значительно возрастает. Задача может быть упрощена путем наложения ограничений на структуру рассчитываемой сепаратной системы. Качество процесса управления определяется поведением автоматической системы при переходе с одного режима работы на другой. Различают следующие основные показатели качества процесса управления: колебательность переходного процесса, максимальное отклонение (перерегулирование) управляемой переменной от заданного значения, точность, время переходного процесса.
В общем случае этот процесс представляет собой сложное движение, характер которого зависит от поведения переходной составляющей и от формы начального участка принужденной составляющей. Для практики важно знать, как быстро система входит в установившийся режим, как велики перерегулирования во время переходного процесса и т. д., т. е. в понятие качества САУ нужно включить качество переходных процессов. После окончания переходных процессов в системе устанавливается режим, когда с той или иной степенью точности выходная координата следует за задающим воздействием. На характер изменения выходной координаты в установившемся режиме существенное влияние оказывает форма воздействий. Иными словами, качество одной и той же системы зависит от характера приложенных к ней воздействий. Качество системы в установившемся режиме зависит также от ее структуры и параметров, поэтому, чтобы характеризовать свойства системы, в общее понятие качества надо включить и оценку качества установившегося режима. Методы оценки качества процесса управления могут быть самыми различными, но определяются они в основном тремя факторами. Во-первых, они зависят от выбора критерия качества (когда систему считать «хорошей», а когда «плохой»); во-вторых, от исследуемого режима работы системы (в переходном режиме ошибки управления намного больше, чем в установившемся, а значит, и методы исследования должны быть разные); в-третьих, от характеристик воздействий. Вследствие неидеальности реальной САУ ухудшается ее качество, т. е. реальная выходная координата
нал
Рис. 1.69. Классификация методов исследования переходных процессов
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|