Тема 3.3.2. Показатели качества регулирования
Наиболее распространенными критериями качества регулирования являются:
- статическая и динамическая ошибки регулирования;
- время регулирования;
- степень колебательности;
- интегральные критерии.
Рис.1. Критерии качества процесса регулирования
Из графика (рис.1) легко определить некоторые критерии качества, а именно:
- статическая ошибка уст равна разности между установившимся значением регулируемой величины уу и ее заданным значением узад.
- динамическая ошибка удин равна наибольшему отклонению в переходном процессе регулируемой величины уу и ее заданным значением узад.
- время регулирования tр приближенно равно времени, за которое регулируемая величина станет практически равна заданной или установившейся (на графике – установившейся уу).
- степень колебательности характеризует интенсивность затухания колебательного процесса, причем не всего переходного процесса, а наиболее медленно затухающей составляющей. Количественной оценкой интенсивности затухания служит степень затухания ψ, определяемая по формуле: ψ = (у1 – у3)/у1.
Наиболее часто на практике значения ψ лежат в пределах от 0,75 до 0,9.
Для оценки качества работы АСР существенными являются следующие вопросы: приведет ли регулятор регулируемую величину точно к заданному значению или будет иметь место статическая ошибка; какова максимальная величина разбаланса в ходе регулирования; каково быстродействие системы, т.е.как быстро завершится переходный процесс.
Обозначения контролируемых и регулируемых величин
Таблица 1
Обозначение |
Наименование |
T |
Температура |
V |
Вязкость |
W |
Масса |
S |
Скорость, частота |
R |
Радиоактивность |
D |
Плотность |
F |
Расход |
L |
Уровень |
M |
Влажность |
P |
Давление, вакуум |
Q |
Качество, состав, концентрация |
E |
Электрическая величина |
V |
Несколько разнородных измеряемых величин |
H |
Ручное воздействие |
K |
Время, временная программа |
В |
Резервная буква |
Уточнение контролируемых и регулируемых величин |
|
F |
Соотношение, доля, дробь |
D |
Разность, перепад |
Q |
Интегрирование, суммирование по времени |
H, L |
Верхний и нижний пределы измеряемой величины |
Обозначения функциональных признаков приборов
Таблица 2
Наименование |
Обозначение |
Назначение |
Чувствительный элемент
|
Е |
Устройство, выполняющее первичное преобразование, например, сужающее устройство расходомера |
Дистанционная передача |
Т |
Приборы бесшкальные с дистанционной передачей, например, дифманометр |
Станция управления |
К |
Приборы, имеющие переключатели выбора вида управления |
Преобразование, вычислительные функции |
Y |
Преобразователи сигналов и вычислительные устройства, например, электропневматические преобразователи |
Показание |
I |
Показывающий прибор (с отсчетным устройством) |
Регистрация |
R |
Самопишущий прибор (запись показаний на диаграммной ленте) |
Сигнализация |
A |
Устройства сигнализации |
Блокировка |
S |
Устройства защиты |
Регулирование |
C |
Регуляторы |
Автоматическое переключение, обегание |
J |
Приборы с обегающим устройством, например, Ш-711 |
-
1. Род энергии сигнала:
электрический
пневматический
гидравлический
E
P
G
2. Виды форм сигнала:
аналоговый
дискретный
A
D
Первичный измерительный преобразователь (чувствительный элемент) для измерения температуры, установленный по месту. Например: преобразователь термоэлектрический (термопара), термопреобразователь сопротивления, термобаллон манометрического термометра, датчик пирометра и т.п.
Прибор для измерения температуры показывающий, установленный по месту. Например: термометр ртутный, термометр манометрический и т.п.
Прибор для измерения температуры показывающий, установленный на щите. Например: милливольтметр, логометр, потенциометр, мост автоматический и т.п.
Прибор для измерения температуры бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту. Например: термометр манометрический (или любой другой датчик температуры) бесшкальный с пневмо- или электропередачей
Прибор для измерения температуры одноточечный, регистрирующий, установленный на щите. Например: самопишущий милливольтметр, логометр, потенциометр, мост автоматический и т.п.
Прибор для измерения температуры регистрирующий, регулирующий, установленный на щите. Например: любой самопишущий регулятор температуры (термометр манометрический, милливольтметр, логометр,
потенциометр, мост автоматический и т.п.)
Регулятор температуры бесшкальный, установленный по месту. Например: дилатометрический регулятор температуры
Прибор для измерения давления (разрежения) бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту. Например: манометр (дифманометр) бесшкальный с пневмо- или электропередачей
Первичный измерительный преобразователь (чувствительный элемент) для измерения расхода, установленный по месту. Например: диафрагма, сопло, труба Вентури, датчик индукционного расходомера и т.п.
Прибор для измерения расхода бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту. Например: дифманометр (ротаметр), бесшкальный с пневмо- или электропередачей
Первичный измерительный преобразователь (чувствительный элемент) для измерения уровня, установленный по месту. Например: датчик электрического или емкостного уровнемера
Прибор для измерения уровня бесшкальный, с дистанционной передачей показаний, установленный по месту. Например: уровнемер бесшкальный с пневмо- или электропередачей
Преобразователь сигнала, установленный на щите. Входной сигнал электрический, выходной сигнал тоже электрический. Например: преобразователь измерительный, служащий для преобразования т.э.д.с. термометра термоэлектрического в сигнал постоянного тока
QE
Первичный измерительный преобразователь (чувствительный элемент) для измерения качества. Установлен по месту
ЕТ
Уровень бесшкальный для дистанционной передачи показаний. Установлен по месту
TIRK
Вторичный измерительный регистрирующий прибор со станции управления ПВ 101Э
LIRC
PIR
FIR
QIR
TIRC
FIRC
Исполнительное устройство
а)
б)Исполнительный механизм
а) нормально закрытый;
б) нормально открытый.
Регулирующий орган
Трехходовой регулирующий клапан