
- •Зміст|вміст,утримання|
- •|Вміст,утримання|
- •3 Типи регуляторів|регулювальник|. Закони регулювання......................................................................................... 29
- •5 Напрям|направлення| дії регулятора|регулювальник|, об’єкта| регулювання і виконавчого механізму................................…51
- •Зміст|вміст,утримання|
- •7 Рекомендації по проектуванню і настройці систем регулювання..……………………………... 56
- •Інструкція призначена для:
- •Вказівки заходів безпеки
- •1 Системи регулювання
- •1.1 Структурна схема простої системи регулювання
- •1.2 Основні терміни і визначення
- •1.3 Класифікація систем автоматичного регулювання
- •1.4 Вимоги до промислових сар|
- •Основні вимоги до промислових сар|:
- •1.5 Класифікація об’єктів управління
- •1.6 Класифікація приладів і засобів|кошт| автоматизації
- •Класифікація приладів:
- •1.7 Первинні перетворювачі. Датчики
- •Основні структурні схеми підключення первинних перетворювачів
- •1.7.1 Первинні перетворювачі для вимірювання|вимір| температури:
- •1.7.2 Первинні перетворювачі для вимірювання|вимір| тиску|тиснення|:
- •1.7.3 Первинні перетворювачі для вимірювання|вимір| витрати пари, газу і рідини:
- •1.7.4 Первинні перетворювачі для вимірювання|вимір| рівня:
- •1.8 Виконавчі механізми. Регулюючі ограни|
- •2 Характеристики і властивість систем управління
- •2.1 Методи опису властивостей систем управління
- •2.2 Статичні характеристики
- •2.3 Динамічні характеристики
- •2.4 Типові ланки систем регулювання
- •2.4.2 З'єднання|сполучення,сполука| ланок систем регулювання
- •2.5 Передавальна функція
- •2.6 Визначення параметрів перехідних характеристик
- •2.6.1 При знятті перехідної характеристики необхідно виконати ряд|лава,низка| умов, представлених|уявлених| в таблиці 2.1:
- •По вигляду|вид| перехідної характеристики можна визначити динамічні властивості об'єкту:
- •2.7 Типові процеси регулювання
- •2.7.1 Аперіодичний перехідною процес з|із| мінімальним часом регулювання (див. Мал. 2.7).
- •2.7.2 Перехідною процес з|із| 20%-ным перерегулюванням і мінімальним часом першого напівперіоду (див. Мал. 2.8).
- •2.7.3 Перехідною процес, що забезпечує мінімум інтегрального критерію якості (рис.2.9).
- •2.8 Коефіцієнти передачі елементів і блоків сар|
- •2.8.1 Розмірні коефіцієнти передачі
- •2.8.2 Безрозмірні коефіцієнти передачі
- •2.9 Стійкість систем управління
- •2.10 Показники якості процесу управління
- •3) Час досягнення першого максимуму tmax
- •4) Час регулювання tp
- •7) Динамічний коефіцієнт регулювання Rd
- •2.10.1 Стале значення вихідної величини Yуст
- •2.10.2 Ступінь|міра| загасання|затухання| ψ
- •2.10.3 Час досягнення першого максимуму tmax
- •2.10.4 Час регулювання tp
- •2.10.5 Помилка регулювання Їсть
- •2.10.6 Перерегулювання у|в,біля|
- •2.10.7 Динамічний коефіцієнт регулювання Rd
- •2.10.8 Показник тієї, що коливає м
- •3 Типи регуляторів|регулювальник|. Закони регулювання
- •3.1 Двохпозиційні регулятори|регулювальник|
- •3.1.1 Призначення. Принцип роботи
- •3.1.2 Алгоритми двохпозиційного регулювання
- •3.1.3 Зона гістерезису
- •3.1.4 Процеси регулювання з|із| двохпозиційним законом
- •3.1.5 Види і логіка роботи двохпозиційних регуляторів|регулювальник| і систем сигналізації
- •3.1.5.1 Статичні характеристики двохпозиційних регуляторів|регулювальник|
- •3.1.5.2 Абсолютна (незалежна) сигналізація
- •3.1.5.3 Девіаційна сигналізація
- •3.1.5.4 Двохпозиційне управління і сигналізація з|із| очікуванням|чекання| події
- •3.1.5.5 Двохпозиційне імпульсне управління
- •3.1.5.6 Двохпозиційне ітераційне регулювання з|із| обмеженням швидкості
- •3.1.6 Достоїнства і недоліки|нестача| двохпозиційних регуляторів|регулювальник|
- •3.1.6.1 Достоїнства мікропроцесорних двохпозиційних регуляторів|регулювальник|
- •3.1.6.2 Додаткові функціональні можливості|спроможність| двохпозиційних регуляторів|регулювальник|
- •3.1.6.3 Недоліки|нестача| двохпозиційних регуляторів|регулювальник|
- •3.2 Трьохпозиційні регулятори|регулювальник|
- •3.2.1 Призначення. Принцип роботи
- •3.2.2 Алгоритми трьохпозиційного регулювання
- •3.2.3 Зона гістерезису
- •3.2.4 Процеси регулювання з|із| трьохпозиційним законом
- •3.2.5 Параметри настройки трьохпозиційних регуляторів|регулювальник|:
- •3.2.6 Трьохпозиційне імпульсне управління
- •3.3 Багатопозиційні регулятори|регулювальник|
- •3.3.1 Призначення. Принцип роботи
- •3.3.2 Алгоритм багатопозиційного регулювання
- •3.3.3 Зона гістерезису
- •3.3.4 Процеси регулювання з|із| багатопозиційним законом
- •3.3.5 Параметри настройки багатопозиційних регуляторів|регулювальник|
- •3.3.6 Проектування багатопозиційних мікропроцесорних систем управління на базі регуляторів|регулювальник| підприємства мікрол|:
- •3.4.1 Типові регулятори|регулювальник| і регулювальні характеристики
- •3.4.2 Структурні схеми безперервних регуляторів|регулювальник|
- •Безперервний регулятор|регулювальник| з|із| аналоговим виходом
- •Безперервний регулятор|регулювальник| з|із| імпульсним виходом
- •Безперервний регулятор|регулювальник| з|із| шім| (широтно імпульсним модульованим) виходом
- •3.4.3 Узгодження вихідних пристроїв|устрій| безперервних регуляторів|регулювальник|
- •3.4.6 Реакція регулятора|регулювальник| на одиничну|поодинокий| ступінчасту|східчастий| дію
- •3.5 Адаптивні регулятори|регулювальник|
- •4 Вибір закону регулювання і типу регулятора|регулювальник|
- •4.1 Завдання|задача| вибору закону управління і типу регулятора|регулювальник|
- •4.2 Визначення динамічних характеристик об'єкту регулювання
- •4.3 Показники якості процесу регулювання для безперервних регуляторів|регулювальник|
- •4.4 Рекомендації по вибору закону регулювання і типу регулятора|регулювальник|
- •5 Напрям|направлення| дії регулятора|регулювальник|, об’єкта| регулювання і виконавчого механізму
- •5.1 Основні положення|становище| і визначення
- •5.1.1 Напрям|направлення| дії об’єкта| регулювання:
- •5.1.2 Вимірювальні перетворювачі прямої дії:
- •5.1.3 Виконавчий механізм (клапан) прямої дії:
- •5.1.4 Напрям|направлення| дії регулятора|регулювальник|:
- •5.2 Узгодження напряму|направлення| дії регулятора|регулювальник| з об’єктом| регулювання
- •5.2.1 Напрям|направлення| дії об’єкту| і виконавчого механізму відомий
- •5.2.2 Напрям|направлення| дії об’єкту| і виконавчого механізму невідомі
- •5.2.2.1 Визначення напряму|направлення| дії виконавчого механізму
- •5.2.2.2 Визначення напряму|направлення| дії об'єкту управління
- •5.3 Вибір напряму|направлення| дії регулятора|регулювальник|
- •6 Методи настройки регуляторів|регулювальник|
- •6.1 Визначення оптимальних настройок регуляторів|регулювальник|
- •6.2 Установка параметрів регулювання без знання характеристик об’єкту|
- •6.3 Ручна установка параметрів регулювання по перехідній функції
- •7 Рекомендації по проектуванню і настройці систем регулювання
- •7.1 Вибір параметра і каналу регулювання
- •7.2 Вибір періоду квантування
- •7.3 Регулювання за наявності шумів
- •7.4 Способи збільшення точності регулювання двохпозиційних регуляторів|регулювальник|
- •Додаток|застосування| а список літератури
2.10.7 Динамічний коефіцієнт регулювання Rd
Динамічний коефіцієнт регулювання Rd визначається з|із| формули:
(2.26)
де значення величин Y1 і Y0 визначаються згідно мал. 2.13.
Малюнок 2.13- До поняття динамічного коефіцієнта регулювання
Величина динамічного коефіцієнта Rd характеризує ступінь|міра| дії регулятора|регулювальник| на процес, т.е. ступінь|міра| пониження динамічного відхилення в системі з|із| регулятором|регулювальник| і без нього.
2.10.8 Показник тієї, що коливає м
Показник тієї, що коливає M характеризує величину максимуму модуля частотної передавальної функції замкнутої системи (на частоті резонансу) і, тим самим, характеризує коливальні властивості системи. Показник тієї, що коливає наочно|наглядно| ілюструється на малюнку 2.14.
Малюнок 2.14 - Графік модуля частотної передавальної функції замкнутої системи
Умовно вважається|лічиться|, що значення М=1,5-1,6 є|з'являтися,являтися| оптимальним для промислових САР|, оскільки в цьому випадку у|в,біля| забезпечується в районі від 20% до 40%. При збільшенні значення M та, що коливає в системі зростає.
В деяких випадках нормується смуга пропускання системи щп|, яка відповідає рівню посилення в замкнутій системі 0,05. Чим більше смуга пропускання, тим більше швидкодія замкнутої системи. Проте|однак| при цьому підвищується чутливість системи до шумів в каналі вимірювання|вимір| і зростає дисперсія помилки регулювання.
3 Типи регуляторів|регулювальник|. Закони регулювання
У даному розділі приводиться|призводиться,наводиться| опис основних типів регуляторів|регулювальник| і законів регулювання.
Класифікація систем автоматичного регулювання (САР|) приведена в таблиці 1.3 разд.1.3.
У розділах 3.1-3.3 приведені описи алгоритмів роботи і закони регулювання релейних (позиційних) регуляторів|регулювальник|. Релейні (позиційні) регулятори|регулювальник| видають сигнал, який забезпечує переміщення регулюючого органу в одне з фіксованих положень|становище| (позицій). Їх може бути два, три і більш. По кількості позицій розрізняють двох-|, трьох- і багатопозиційні регулятори|регулювальник|.
У розділах 3.4-3.5 приведені описи алгоритмів роботи і закони регулювання безперервних П-, ПІ-|, ПІД-регуляторів|регулювальник|.
3.1 Двохпозиційні регулятори|регулювальник|
3.1.1 Призначення. Принцип роботи
Двохпозиційні регулятори|регулювальник| забезпечують хорошу|добрий| якість регулювання для інерційних об'єктів з|із| малим запізнюванням, не вимагають настройки і прості в експлуатації. Ці регулятори|регулювальник| представляють|уявляти| звичайний|звичний| і найбільш широко поширений метод регулювання.
Двохпозиційні регулятори|регулювальник| використовуються для управління елементами перемикачів -дискретними виконавчими пристроями|устрій|:
• електромеханічними реле
• контакторами
• транзисторними ключами|джерело|
• симісторними| або тиристорними| пристроями|устрій|
• твердотільними|твердотілий| реле і ін.
У простому випадку (без зворотного зв'язку) двохпозиційний регулятор|регулювальник| працює як двохпозиційний перемикач.
Наприклад, потужність, що подається на нагрівач|, має тільки|лише| два значення - максимальне і мінімальне (нульове), дві позиції (звідси і назва регулятора|регулювальник| - двохпозиційний) - нагрівач| повністю включений або повністю вимкнений.
Структурна схема двохпозиційної системи регулювання приведена на мал. 3.1.
Малюнок 3.1 - Структурна схема двохпозиційної системи регулювання
де: АР - двохпозиційний регулятор|регулювальник|, ОУ-| об’єкт| управління, SP - вузол формування заданої точки (завдання|задавання|), Е - розузгодження регулятора|регулювальник|, PV=X- регульована величина, У|в,біля| - що управляє
дія, Z - збуджуюча|бентежача| дія.
Для запобігання «коливання» вихідного пристрою|устрій| (наприклад, реле), що управляє, і виконавчого механізму (наприклад, нагрівального елементу) поблизу завдання|задавання| SP (дуже|занадто| частого включення|приєднання| нагрівача|), передбачається гістерезис Н - див. розділ 3.1.3.
Наприклад, опис роботи двохпозиційної системи регулювання температури в печі за допомогою нагрівача|, може бути представлено|уявлено| таким чином:
• Нагрівач| включений, поки|доки| температура в печі (X=PV) не досягне значення заданої точки SP.
• Вихід регулятора|регулювальник| Y (нагрівач|) відключається, якщо регульована величина (температура) вище заданої точки SP.
• Повторне включення|приєднання| нагрівача| відбувається|походити| після|потім| зменшення температури до значення SP-H, тобто з урахуванням|з врахуванням| гістерезису H елементу перемикача.