17. Принципы технической реализации алгоритмов автоматического управления.

Совокупность устройств, обеспечивающая реализацию заданного алгоритма в замкнутом контуре будет называться регулятором. Для технической реализации одноконтурной АСР необходимо построить замкнутый контур регулирования с устройствами операторного управления и отображения информации позволяющая оператору вмешаться в работу.

Выигрыш качества регулирования от применения более сложных структур невысок, а процесс настройки становится многопарометричным и трудоемким. Реальная сложность структур требует увеличения диапазона скоростей и ускорений регулирующего воздействия, поэтому в промышленности используют регуляторы с числом настраиваемых параметров не выше 3-х.

18. Законы регулирования – п , пи, пид.

ПИД-закон применяется для управления сложными объектами, порядок которых 2 и выше.

И-закон приводит систему в колебательное состояние.

ПД-закон при работе со статическим объектом дает ошибку регулирования. В статике вторая составляющая закона равна нулю(т.е. Тп=0).

В промышленности широкое распространение получили позиционные регуляторы. Регуляторы, которые имеют несколько фиксированных воздействий. Широко используются двухпозиционные регуляторы. Статическая характеристика, которая имеет вид

Бывают много позиционные регуляторы, которые в зависимости от требований установившихся состояний может быть больше чем три.

19. Структурная схема регуляторов с непрерывным выходом.

Для технической реализации алгоритмов управления не всегда удается достичь идеальности характеристик это обеспечивается, прежде всего, инерционностью ИМ, а также не возможностью реализации идеального диф. звена. Алгоритм коррекции характеристик исходных технических устройств в ведением ОС. Используются такие ОС при которых динамические свойства системы определяются главным образом свойствами ОС.(функциональная ОС) W=1/Wос

При работе на пропорциональный ИМ выход регулятора повторяет закон

регулирования.

20. ПИ-регуляторы с непрерывным выходом.

Здесь необходимо определять Т_И. Оно в данном случае опр-ся

Такие структуры работают на пропорц. исполнит. механизм, либо интегр. исполнит. мех. охваченный ООС.

При работе воздействия возникает неточность за счет введения балансной составляющей

Если им-ся возможность ввести ООС по положению ИМ применяют функциональную ОС.(динамика ОС описывает динамику всей системы)

реальное диф-щее звено

С изменением настройки Т_ИЗ приходится изменять К, т.к. он связан с Т_ИЗ

Структура, к-рая учитывает интегрирующие св-ва ИМ:

реальн.

Балансная составляющая имеет и положит. сторону, т.к. она отфильтровывает высокие частоты и помехи во входном сигнале.

21. Структура пид-регуляторов с непрерывным выходом.

Такие сист. работают на пропорциональный ИМ или применяются в кач-ве регуляторов в каскадных системах.

При работе на интегрирующий ИМ исп-ся ОС, охватывающая эту структуру:

Либо вводят функциональную ОС по положению мех-ма

В силу неколебат. хар-ра перех. хар-ки ПИД-регуляторов звено 2-го порядка можно разложить на 2 полинома 1-го порядка и получим

Структура охваченная ОС реализует интегральную составляющую, к к-рой добавляется дифференциальная составляющая. Все это вместе- ПИД-регулятор.

22. П-регуляторы с импульсным выходом.

Для формирования импульсов исп-ся трехпозиционный релейный элемент с зоной возврата. Если исп-ся ОС по положению ИМ, то структура системы может быть представлена след. образом:

-зона нечувст-ти

-зона возврата

Если считать ОС функциональной, то передат ф-ция всей цепи

Следовательно

ошибка

Когда происходит отключение ИМ

Второй вариант без охвата ИМ обратной связью

Передат. ф-ция замкнутой части дифференцирования – пропорц. з-н регулирования.

23. ПИ-регуляторы с импульсным выходом

Здесь исп-ся функциональная ОС, охватывающая композиционный релейный элемент.

Если (половина зоны нечувст-ти ) происх. вкл-е композиционного релейного эл-та .

-зона нечувст-ти; -зона возврата

решение ДУ

Обычно звено ОС реализуется на RC эл-тах при этом в регуляторах разделяют цепи заряда и разряда.

В автоколеб. режиме скважность импульсов опред-ся

-длит-ть импуьсов; -длит-ть паузы

Длит-ть импульсов

зависит от зоны возврата и разности скоростей изменения сигнала функциональной ОС и изменения сигнала ошибки

Если имеет малую величину, то

во время паузы идет уменьшение сигнала

тогда

-скорость связи

,где

Средняя скорость

- ПИ з-н регулирования

24. ПИД-импульсный з-н регулирования

Структура имеет след. вид:

=> ПИД-з-н регулирования

При ступенчатом изменении сигнала на входе (в нач. мом-т времени) включается ИМ и одновременно начин. возрастать сигнал функцион. ОС при этом уменьш-ся до величины . В этот момент ИМ отключился. Сигнал ОС начин. уменьш-ся , но его уменьшение происх. медленнее, чем изменение вх. сигнала.