46. Качественные показатели процесса регулирования.

Качество регулирования как правило оценивается по переходной функции

Качественными показателями регулирования являются:

1. Статическая ошибка ( только для статических систем) равна величине отклонения регулируемого параметра от заданного после окончания перехода процесса.

2. Динамическая ошибка равна величине наименьшего отклонения регулируемого параметр от значения в установившемся режиме.

3. Перерегулирование – это такое отклонение регулируемого параметра от установившегося, отнесеное к новому установившемуся отклонению, выражается в %.

4. Быстродействие или время регулирование – определяется длительностью переходного процесса, т.е. временем прошедшем с момента подачи возмущения и до момента, когда отклонение регулируемого параметра от установившегося становится меньше заданной величины . Обычно принимают =5% от

5. Колебательность – характеризуется числом колебаний за время

47. Автоматические регуляторы. Классификация.

Представляют собой устройство, предназначенное для преобразования сигнала от измерительного устройства, в соответствии с заданным законом управления и усиления его до значений, необходимых для перемещения регулируемого органа.

- По виду регулируемого параметра бывают:

1. Индивидуальные – предназначенные для регулирования определенного параметра в определенном объекте.

2. Специализированные – предназначенные для регулирования определенного параметра в различных объектах.

3. Универсальные – предназначенные для регулирования различных параметров в различных объектах.

Если для перемещения регулируемого органа используется энергия, возникшая в чувствительном эл-те, при изменении регулируемого параметра, то такие регуляторы называются регуляторами прямого действия. Эти регуляторы не обладают высокой чувствительностью и в большинстве своем они специализированные.

Если же для перемещения регулируемого органа используется энергия внешнего источника, то такие регуляторы называются регуляторы непрямого действия. Они имеют более сложную конструкцию, но и обеспечивают большую точность регулирования.

- По виду используемой энергии бывают:

Непрямого действия делятся:

1. Электрические – имеют высокую сложность схем и невысокую надежность, содержат большое количество эл-ов с ограниченным сроком службы.

2. Пневматические – эти регуляторы пожаро-взрывобезопасные, компактные, надежны, сравнительно дешевле, но для них нужны специальные источники питания.

3. Гидравлические – эти регуляторы надежны в работе, их исполнительные механизмы высокое быстродействие и большую выходную мощность.

4. Комбинированные – электропневматические и электрогидравлические , которые сочетают в себе различные типы регуляторов.

- По виду регулируемого воздействия различают:

1. регуляторы непрерывного действия, в которых рег. орган перемещается непрерывно при соответств. Отклонении регулируемого параметра.

2. регуляторы дискретного действия, в который регулируемый орган при непрерывном отклонении регулируемого параметра скачком, занимая фиксированную позицию. Поэтому эти регуляторы называют позиционными.

- По закону регулирования регуляторы непрерывного действия делятся:

1) Пропорциональные, которые по другому называются П-регуляторы или статические.

2) Интегральные или просто И-регуляторы

3) Пропорционально-дифференциальные или ПД-регуляторы

4) Пропорциональноинтегральнодифференциальные ПИО-регуляторы.

48. П-регуляторы

Пропорциональным называется регулятор, у которого отклонение регулир-го параметра вызывает перемещение регулируемого органа на величину прямо пропорциональную этому отклонению .

В качестве примера рассмотрим П-регулятор уровня прямого действия.

Измерительным эл-ом является поплавок 3, преобразующий измерение уровня в линейные перемещения, которые вызывают поворот рычага 2 относительно точки В.

Ко второму концу рычага прикрепляется штог 1 регулируемого органа, изменяющего регулир-ее воздействие (приток жидкости в бак). Заданное значение уровня устанавливается длиной тяги СD . Когда приток=стоку, а уровень заданному значению, то поплавок неподвижен. При изменении стока, например при увеличении , равновесие системы нарушается и уровень понижается. Изменение уровня воспринимаемое поплавком передается регулир-му органу , который воздействует на приток жидкости в сторону его увеличения.

Закон регулирования отображается след. выражением:

- отклонение регулир-го параметра от заданного значения

-коэффициент передачи

В динамическом отклонении П-регулятор рассматривается как усилительное звено с передаточной функцией

Достоинства:

-высокое быстродействие

Недостатки:

-наличие остаточного отклонения

П-регулятор используется с объектами без самовыравнивания.

49. И-регулятор – интегральный регулятор у которого скорость перемещения регулирующего органа прямопропорциональна отклонению параметра от заданного значения.

Если регулирующая величина давления после регулятора будет меняться, то это изменение по трубки поступит на мембрану исполнительного механизма связанного с регулирующим органом. Шарнирно этот шток соединяется рычагом с грузом являющимся задающим устройством. Регулируемое давление зависит от степени открытия регулируемого органа. Когда давление=заданному то усилия развиваемые мембраной и грузом равны и шток завинчен.

При увеличении/уменьшении давления регулирующий орган будет перемещаться вверх до тех пор пока давление не станет равно заданному значению.

Передаточная функция И-регулятора: W(p)=1/Tu*р

Достоинства: нет остаточного отклонения; недостатки: замедленность действий

И-регуляторы используются со статическими объектами

ПИ-регулятор или пропорционально интегрирующий регулятор

ПИ регулятор – у которого для формирования регулирующего воздействия используется как отключение регулирующего параметра от заданного значения, так и интеграл отклонения

Закон регулирования: µ=∆х*Кр+1/Тu

ПИ-регулятор можно рассматривать как параллельное соединение П и И регуляторов.

ПИ-регуляторы обладают лучшими динамическими свойствами, по сравнению с интегрирующими и не имеют остаточного отклонения.

50. Исполнительные механизмы принадлежат для перемещения регулирующего органа в соответствии с командой получаемой от регулятора.

В зависимости от использованной энергии исполнительные механизмы бывают:

1) электрические: Электромагнитные: основным узлом электромагнитных исполнительных механизмов является электромагнит постоянного и переменного тока обесточив-е срабатыванием механизма при протекании тока по обмотке управления; Электродвигатели: 1)однооборотные; 2) многооборотные; 3) прямоходные

2) пневматические – для работы с пневматическими регуляторами и бывают двух модификаций – мембранные и поршневые

3) гидравлические – используется энергия рабочей жидкости под давлением. Используется в системах где нужны значительные усилия для перемещения регулирующего органа.

Регулирующие органы предназначены для расхода материальных и энергеических потоков в объекте управления. Подразделяются:

1.Дросселирование – обеспечивают изменение расхода путем изменения скоростей или площади живого сечения при прохождении его через дросселирующее устройство (заслонки, регулирующие клапаны).

2.Объемные – устройство с насосами объемного дросселирования, а также объемные питательные отмеривающие и отсекающие определенные объемы жидкости, газа или сыпучего материала.

3.Скоростные – для дозирования сыпучих материалов и продуктов. Представляют собой ленточные тарельчатые питатели в которых изменение расхода происходит путем изменения скорости движения ленты или вращения тарелок.