Принцип обратной связи-характеристика, структурная схема. Пример сау, реализующий принцип обратной связи
При реализации управления по отклонению управляющее воздействие на ОУ вырабатывается как функция отклонения управляемой величины от заданного значения. Схема управления содержит обратную связь, то есть управляемая величина с выхода системы подается на ее вход (рис.3.). Система управления по отклонению является, таким образом, замкнутой.
На входе системы элементом сравнения ЭС производится вычитание x(t)-y(t)=e(t). Величина e(t) называется рассогласованием. Управляющие устройства УУ работают таким образом, чтобы все время сводить рассогласование к нулю. Обратная связь такого типа называется отрицательной.
Универсальность и эффективность принципа: он позволяет осуществить заданный закон изменения управляемой величины y(t) независимо от того, изменение какого из входных воздействий – задающего x(t) или возмущающего f(t) – вызвало возникновение рассогласования. САУ по отклонению реагирует на интегрированное внешнее воздействие, проявляющееся в изменении контролируемой (измеряемой) управляемой величины. (+) -простота технической реализации и высокая точность управления.
(-) -недостаточная оперативность, обусловленная тем, что действие системы направлено на ликвидацию рассогласования. То есть САУ сначала допускает изменение управляемой величины под воздействием внешних или внутренних возмущений, а потом его ликвидирует.
-влияние возмущающих воздействий на выходную величину в значительной мере ослабляется, но не устраняется.
Пример 2. Система регулирования уровня воды с обратной связью.
Д
атчик
управляемой величины - поплавок 1;
задающее уст-во – фиксатор поплавка 2.
Поплавок с помощью рычага 3 перемещает
контактный ползунок потенциометрического
датчика 4. Датчик управляет исполнительным
устройством – реверсивным электродвигателем,
приводящим в движение регулятор 5. Если
уровень находится на заданной отметке,
то ползунок находится на средней
(нулевой) точке потенциометрического
датчика, двигатель выключен, а регулятор
находится в покое. Изменение уровня
воды в одну, и в другую сторону от
заданного, приведет к смещению поплавка,
это вызовет перемещение контакта по
потенциометрическому датчику. При этом
двигатель будет обеспечивать перемещение
регулятора в сторону открытия/закрытия
в зависимости от знака рассогласования.
2.Регулирование трубчатых печей. Комбинированныя сау вертикальных радиантно-конвективной печи
В трубчатых печах прокачиваемый через змеевик продукт нагревается за счет тепла, образующегося при сжигании топливного газа. Целью поддержание постоянства температуры продукта на выходе из печи. К основным источникам возмущений в системе управления относят:
расход топливного газа;
расход и температуру нагреваемого продукта;
расход и температуру воздуха, подаваемого для сжигания топлива;
теплотворную способность топлива;
состояние змеевика и тепловой изоляции.
Регулирование реализуется изменением количества подаваемого в печь топлива. В связи с тем, что для трубчатой печи характерны большие запаздывания (20-30 минут по каналу «расход топлива – конечная температура продукта»), чаще используется комбинированная схема САУ. Пример комбинированного регулирования температурой нагреваемого продукта в вертикальной трубчатой радиантно-конвективной показан на рис.Х. Регулятор 2 контура обратной связи по рассогласованию заданного и текущего значений температуры определяет необходимую величину давления газа, которая подается на регулятор 3 контура компенсации, который по результатам сравнения с измеренной действительной величиной давления вырабатывает управляющее воздействие на клапан 4.
Билет 5