40 41 42Стабилизирующая, программная, следящая аср.

В стабилизирующих АСР задание является постоянной величиной. В программных АСР задание изменяется по определенному, заранее заданному закону, а в следящих АСР—произвольно. Примером стабилизирующей АСР является система стабилизации уровня в емкости, когда заданное значение уровня постоянно. Примером программной АСР может служить система регулирования температуры в печи для закалки стальных заготовок. Температура здесь должна понижаться по определенному закону во времени. Пример следящей АСР —системарегулирования расхода воздуха, подаваемого в форсунку для сжигания топлива. Для обеспечения оптимального режима горения задание на расход этого воздуха изменяют пропорционально расходу топлива.

Следует помнить, что сама стабилизация технологическогопараметра, как цель регулирования в АСР, предполагает любое изменение задания.

43 Переходные характеристики линейных элементов.

Режим, когда входные и выходные величины меняются с течением времени называется динамическим, а показатели, его характеризующие,—динамическими. Процесс, протекающий в элементе при изменении еговходной величины, называется переходным.Изменение выходной величины элемента с течением времени называется динамической характеристикой элемента, зависящей от его свойств и характера изменения его входной величины.

При скачкообразном изменении входного сигнала х_вх характеристика y = f(t) называется графиком переходного процесса элемента.

На рис. 2.3 показаны различные графики переходных процессов.

Элемент, динамическая характеристика которого представлена на рис. 2.3а не обладает инерционностью, так как его выходной сигнал изменяется одновременно с входным сигналом без запаздывания.

Элемент, динамическая характеристика которого приведена на рис. 2.3б обладает инерционностью, т.к его выходная величина возрастает постепенно.

Степень инерционности определяется постоянной времениТ элемента, которая представляет собой один из основных динамических его показателей.

Если динамическая характеристика элемента носит колебательно-затухающий характер (рис. 2.3в), то его выходная величина у колеблется около установившегося значения у_устс постоянной частотой f₀ = l/T_о и непрерывно убывающей амплитудой (T_о—периодколебаний).

44 Передаточная функция

Преобразование дифференциальных уравнений по Лапласу дает возможность ввести удобное понятиепередаточной функции, характеризующей динамическиесвойствасистемы.Передаточной функцией называется отношение изображения выходноговоздействияY(р) к изображению входногоX(р) при нулевых начальных условиях . Из формулы следует, что изображение выходногосигнала можно найти как .

Так как передаточная функция системы полностью определяет ее динамические свойства, то первоначальная задача расчетаСАР сводится к определению ее передаточной функции. При расчете настроек регуляторов широко используются достаточно простые динамические моделипромышленныхобьектовуправления. В частности, использование моделей инерционных звеньев первого или второго порядка с запаздыванием для расчета настроек регуляторов обеспечивает в большинстве случаев качественную работу реальной системы управления. В зависимости от вида переходной характеристики (кривой разгона) задаются чаще всего одним из трех видов передаточной функции объекта управления:

1. В виде передаточной функции инерционного звена первого порядка:

где: К - коэффициент усиления, Т - постоянная времени, - запаздывание, которые должны быть определены в окрестности номинального режима работы объекта.

2. Для объекта управления без самовыравнивания передаточная функция имеет вид:

3. Более точно динамику объекта описывает модель второго порядка с запаздыванием: