Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







РЕГУЛИРОВАНИЯ. ПРОМЫШЛЕННЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ





Основные понятия и определения ТАР

Регулированием называется воздействие на объект с целью привести его в желаемое состояние или положение.

Любой технологический процесс характеризуется определенным набором технологических параметров – физических величин, которые в указанном процессе поддерживаются постоянными или изменяются по какому-либо закону.

Эти величины называются регулируемыми параметрами. К технологическим параметрам, оказывающим существенное влияние на большинство технологических процессов, можно отнести следующие параметры:

Т – температура;

Р – давление;

L – уровень;

F – расход и некоторые другие.

Кроме того, технологические процессы подвержены действию различных факторов, случайных по своей природе, которые нельзя заранее предусмотреть. Такие факторы называются возмущающими воздействиями или возмущениями. К ним относятся:

• изменение нагрузки;

• воздействие внешней среды;

• воздействие внутренних помех.

Возмущающие воздействия на технологический процесс вызывают отклонения параметров от их оптимальных значений. Нормальный ход процесса нарушается. Таким образом, возникает необходимость в регулировании протекания технологических процессов.

Автоматическим регулированием называется процесс поддержания на заданном уровне или изменения по какому-либо закону параметров в технических устройствах, осуществляемый с помощью автоматических регуляторов без непосредственного участия человека.

Объектом регулирования называется технологический процесс вместе с техническим оборудованием, в котором он протекает.

Автоматическим регулятором называется техническое устройство, которое уменьшает или совсем ликвидирует отклонение регулируемого параметра от его заданного значения.

Системой автоматического регулирования называется совокупность объекта регулирования и автоматического регулятора, взаимодействие которых приводит к выполнению поставленной цели регулирования.

В общем виде систему автоматического регулирования (далее САР) и её взаимодействие с внешней средой можно представить в виде структурной схемы.

 

 

Рис. 1.1. Структурная схема САР:

f(t) – возмущающее воздействие, нарушающее нормальную работу объекта регулирования;

yФ(t) – регулируемый параметр, характеризует желаемое состояние или положение объекта регулирования;

yЗ(t) – задающее воздействие (задание), содержащее информацию об оптимальном значении регулируемого параметра или законе его изменения;

х(t) – регулирующее воздействие, которое уменьшает или совсем ликвидирует отклонение регулируемого параметра от его заданного значения

 

На вход САР подаётся задающее воздействие yЗ. Регулирующее воздействие х(t) вырабатывается в результате обработки информации о регулируемом параметре yФ, задающем воздействии yЗ и возмущающем воздействии f(t).

Возможно построение САР использующих только часть информации.


Классификация САР

Классифицировать САР можно по большому числу признаков. Выделим главные из них, наиболее существенные с позиций теории автоматического регулирования.

По принципам регулирования:

1. По задающему воздействию

При регулировании только по задающему воздействию yЗ, не учитываются действительное значение регулируемого параметра уФ (t) и возмущающего воздействия f(t).

Подобные САР дают удовлетворительное качество регулирования лишь при высокой стабильности параметров системы и внешней среды и при невысоких требованиях к точности регулирования.

2. По возмущению

Рис. 1.2. Структурная схема САР по возмущению

При регулировании по возмущению после предварительного измерения возмущающего воздействия f (t) осуществляется регулирующее воздействие на объект регулирования компенсирующее это возмущение.

Недостатки:

1. Регулирование осуществляется лишь по тому возмущению, которое измеряется регулятором. При наличии других возмущений задача регулирования не выполняется.

2. Отклонение с течением времени может увеличиваться из-за нестабильности параметров САР.

3. Отклонение существенно зависит от инерционности САР.

Существуют САР, регулирующие по двум воздействиям: задающему уЗ(t) и возмущающему f(t).


Пример 1. Регулирование уровня жидкости в емкости.

Объект регулирования – емкость, с притоком и потреблением.

Цель регулирования – поддерживать заданный уровень жидкости при действии

возмущения – расхода жидкости на потребление.

Регулирующее воздействие – расход жидкости на притоке.

 

 

Рис. 1.3. Регулирование уровня жидкости в емкости по возмущению:

АР – автоматический регулятор,

Д – датчик расхода,

З – задвижка,

Н – насос

Регулятор измеряет потребление F2 и открывает задвижку, чтобы обеспечить равенство притока и потребления: F1 = F2.


3. По отклонению с отрицательной обратной связью

 

 

САР, работающие по отклонению, являются системами с обратной связью. Под обратной связью понимают подачу сигнала с выхода САР на ее вход.

При регулировании по отклонению с отрицательной обратной связью определяется рассогласование ε(t)= yЗ(t) – yФ(t) и осуществляется регулирующее воздействие на объект регулирования, приводящее к уменьшению рассогласования.

Регулирующее воздействие формируется независимо от причин вызвавших это отклонение. Вызвано ли оно возмущающим или задающим воздействием в любом случае САР отреагирует на возникшее отклонение, стремясь уменьшить или полностью ликвидировать это отклонение.

 

Недостатки:

1. Допускаются отклонения – чтобы ликвидировать рассогласование надо его допустить.

2. Системы с обратной связью склонны к колебаниям.


Пример 2. Регулирование уровня жидкости в емкости

 

Рис. 1.5. Регулирование уровня жидкости в емкости по отклонению:

АР – автоматический регулятор,

Д – датчик уровня;

С – устройство сравнения (сумматор);

З – задвижка,

Н – насос

Регулятор сравнивает измеренное значение уровня LФ с заданным LЗ и открывает задвижку, чтобы скомпенсировать рассогласование ε.


4. Комбинированные

В комбинированных САР регулирующее воздействие осуществляется одновременно по информации о трех величинах: задающему воздействию yЗ(t), не учитываются действительное значение регулируемого параметра уФ(t) и возмущающего воздействия f(t).

Подобные САР имеют более высокое качество регулирования, т.к. информация о значении возмущающего воздействия f позволяет начинать компенсацию внешнего воздействия раньше, чем возникнет достаточно большое отклонение.


По цели регулирования:

1. Системы автоматической стабилизации -задающее воздействие

постоянно во времени: уЗ = const.

2. Системы программного регулирования -задающее воздействие

изменяется по заранее заданному закону (программе): уЗ = f(t).

Например, система перемещения режущего инструмента в станках

с программным управлением.

3. Следящие системы -задающее воздействие изменяется по заранее неизвестному закону и для системы является случайной величиной.

Например, система управления антенной радиолокатора в режиме сопровождения цели. Луч, излучаемый антенной, должен быть все время направлен на цель независимо от совершаемых ею маневров. Поэтому задающее воздействие - угловые координаты цели - оказывается случайной для системы величиной.








Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.