
- •Ответы на вопросы второго коллоквиума по дисциплине «Системы управления»
- •Необходимость и значение автоматизации производства в химической промышленности
- •Технологический объект управления, его входные и выходные величины
- •Понятие о нормальном технологическом режиме
- •Задачи управления
- •Системы автоматизации
- •Местный контроль и ручное управление
- •Дистанционный контроль
- •Системы автоматического регулирования (аср)
- •Структурная схема аср
- •Характеристика отдельных элементов
- •Понятие об объектах регулирования (ор)
- •Объекты с сосредоточенными и распределенными параметрами
- •Управляемые и управляющие величины объектов
- •Статические и динамические режимы ор
- •Уравнения статики и динамики; статические и динамические характеристики
- •Линеаризация нелинейных характеристик
- •Чувствительность информационных каналов ор
- •Задачи, решаемые с использованием статических и динамических характеристик
- •Самовыравнивание как свойство объектов регулирования
- •Степень самовыравнивания. Ее влияние на вид динамической характеристики объекта
- •Устойчивые и нейтральные объекты
- •Емкость как свойство ор и характеристика инерционных свойств ор
- •Время разгона
- •Влияние емкости на вид динамической характеристики ор Одно-, двух- и многоемкостные объекты
- •Запаздывание как свойство ор. Время запаздывания
- •У равнения динамики и динамические характеристики устойчивых и нейтральных объектов с запаздыванием
- •Уравнения динамики и динамические характеристики объектов регулирования 1-го и 2-го порядка
- •Связь между структурой уравнения динамики объекта и его свойствами. Пример
- •Аналитическое определение свойств ор
- •Состав математической модели ор
- •Модели статики и динамики
- •Последовательность составления уравнений динамики ор
- •Составление уравнения динамики и нахождение динамической характеристики гидравлического резервуара со свободным сливом жидкости
- •Составление уравнения динамики и нахождение динамической характеристики гидравлического резервуара, жидкость из которого откачивается центробежным насосом
- •Экспериментальное определение свойств ор
- •Пример определения свойств объекта по кривой разгона
- •Аппроксимация объектов второго порядка
- •Автоматические регуляторы (ар). Определение
- •Структурная схема
- •Классификация ар по наличию и виду подводимой энергии, регулируемой величине, характеру действия, характеру регулирующего воздействия, закону регулирования
- •Позиционные регуляторы. Их особенности
- •Статическая и динамическая характеристики
- •Переходный процесс и критерии качества регулирования в системах с позиционными регуляторами
- •Работа пи-регулятора в замкнутом контуре
- •Работа пид-регуляторов в замкнутом контуре
- •Преимущества и недостатки, область применения
- •Исполнительные устройства
- •Исполнительные механизмы и регулирующие органы. Их виды
- •Составление уравнения динамики и нахождение переходной характеристики аср, состоящей из устойчивого объекта регулирования 1-го порядка без запаздывания и п-регулятора
- •Составление уравнения динамики и нахождение переходной характеристики аср, состоящей из устойчивого объекта регулирования 1-го порядка без запаздывания и пд-регулятора
- •Составление уравнения динамики и нахождение переходной характеристики аср, состоящей из устойчивого объекта регулирования 1-го порядка без запаздывания и пи-регулятора
- •Типовые динамические звенья
- •Уравнения динамики, переходные характеристики, передаточные функции звеньев
- •Изображение приборов и средств автоматизации на функциональных схемах.
- •Основные условные обозначения
- •Регулируемые величины и функциональные признаки приборов
- •Примеры
- •Развернутый и упрощенный варианты построения условных графических обозначений систем регулирования
- •Автоматизация центробежных и поршневых насосов и компрессоров
- •Цель автоматизации насосов
- •Составить и обосновать схему регулирования указанных объектов управления
- •Цель автоматизации компрессоров
- •Составить и обосновать схему регулирования указанных объектов управления
- •29 Автоматизация теплообменников смешения и поверхностных теплообменников
- •Технологический объект управления – выпарная установка. Сформулировать цель автоматизации
- •Составить и обосновать схему регулирования основных технологических переменных, используя одноконтурные аср.
- •Технологический объект управления – барабанная прямоточная сушилка, в которой сушильным агентом являются топочные газы
- •Сформулировать цель автоматизации
- •Составить и обосновать схему регулирования основных технологических переменных, используя одноконтурные аср
- •Технологический объект управления – ректификационная установка
- •Составить и обосновать схему регулирования основных технологических переменных, если целевым продуктом является дистиллят, используя одноконтурные аср
- •Технологический объект управления – ректификационная установка
- •Составить и обосновать схему регулирования основных технологических переменных, если целевым продуктом является кубовая жидкость, используя одноконтурные аср
- •Технологический объект управления – абсорбционная установка
- •Составить и обосновать схему регулирования основных технологических переменных, если целевым продуктом является обедненный газ, используя одноконтурные аср
- •Технологический объект управления – абсорбционная установка
- •Составить и обосновать схему регулирования основных технологических переменных, если целевым продуктом является насыщенный абсорбент, используя одноконтурные аср
Составление уравнения динамики и нахождение переходной характеристики аср, состоящей из устойчивого объекта регулирования 1-го порядка без запаздывания и п-регулятора
Выводы:
В системе с П-регулятором всегда есть статическая ошибка регулирования,
В системах с П-регулятором скорость изменения выходной величины в начальный момент времени такая же, как и в ОР,
П-регулятор всегда приводит систему к равновесию.
Составление уравнения динамики и нахождение переходной характеристики аср, состоящей из устойчивого объекта регулирования 1-го порядка без запаздывания и пд-регулятора
Выводы:
В системах с ПД-регулятором всегда есть статическая ошибка регулирования xст,
Скорость изменения выходной величины в начальный момент времени меньше, чем в ОР.
Составление уравнения динамики и нахождение переходной характеристики аср, состоящей из устойчивого объекта регулирования 1-го порядка без запаздывания и пи-регулятора
Главный вывод: В системах с ПИ-регулятором выходная величина всегда приходит к заданному значению.
Статическая ошибка регулирования xст = 0.
Типовые динамические звенья
Динамическое звено – элемент системы регулирования, который имеет одну входную и одну выходную величины и описывается стандартным уравнением динамики.
преобразователя приводит к изменению термоэлекродвижущей силы на его свободных концах.
Динамические звенья называют типовыми, если изменение проходящего через них сигнала описывается алгебраическим или дифференциальным уравнением не выше 2-го порядка. Типовыми звеньями являются: усилительное, интегрирующее, дифференцирующее, апериодическое, колебательное и запаздывающее.
Усилительное звено используют для описания измерительных преобразователей, исполнительных устройств и пропорциональных составляющих закона регулирования.
Интегрирующее звено используют для описания интегральных составляющих закона регулирования, а также – нейтральных объектов 1-го порядка.
Дифференцирующее звено используют для описания Д-составляющих закона регулирования.
Апериодическое звено используют для описания устойчивых объектов 1-го порядка, а также – измерительных преобразователей или исполнительных устройств.
Колебательное звено используют для описания устойчивых объектов второго порядка.
Запаздывающее звено используют для учета явления запаздывания в реальных объектах.
Уравнения динамики, переходные характеристики, передаточные функции звеньев
П
ередаточная
функция
Передаточной функцией называетя отношение преобразованной по Лапласу выходной величины к преобразованной по Лапласу входной величине. При нулевых начальных условиях.
Изображение приборов и средств автоматизации на функциональных схемах.
Функциональная схема – схема, которую составляют перед проектированием систем автоматизации и на которую наносят чувствительные элементы, приборы, регуляторы, вычислительные устройства и другие средства автоматизации, необходимые для оснащения данного процесса.
Изображение приборов и средств автоматизации на схемах производится в соответствии с ГОСТ 21.404-85 «Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах». Стандарт устанавливает условные обозначения приборов, средств автоматизации и линий связи, применяемых при выполнении схем автоматизации технологических процессов, разрабатываемых для строительства предприятий, зданий и сооружений всех отраслей промышленности и народного хозяйства.