16) Влияние емкости на постоянную времени объекта
Рассмотрим влияние ёмкости объекта на величину постоянной времени То. Возьмём одну и ту же порцию тепла и забросим её в лекционный зал, а затем её же в собачью будку. Считаем, что температуры в этих помещениях вначале были одинаковы. Так как объём будки меньше ёмкости зала, то в будке температура установится быстрее, чем в зале. Кроме того, установившаяся температура в будке будет выше, чем установившаяся температура в зале при одной и той же заброшенной порции тепла. При построении динамических характеристик этих помещений получим То будки < То зала (рис.2.5). Следовательно, чем меньше ёмкость объекта, тем меньше постоянная времени То.
Рис. 2.5. Динамические характеристики объектов c самовыравниванием.
17) Автоматические регуляторы. Определение закона регулирования регулятора (на примере САР теплообменника). Классификация линейных регуляторов. Нелинейный регулятор (пример)
Автоматический регулятор – это совокупность устройств, при помощи которых автоматически поддерживается значение регулируемой величины с той или иной точностью по отношению к заданному значению. По роду используемой энергии регуляторы подразделяют на:
пневматические;
гидравлические;
электрические;
электрогидравлические.
Зависимость μ = f (σ) в неустановившемся режиме называется законом регулирования регулятора, где σ = (Ттек – Тзад) – сигнал рассогласования, μ – закон перемещения затвора регулирующего органа, t – время. Здесь:
Ттек – текущее значение регулируемого параметра;
Тзад– заданное значение регулируемого параметра.
Динамическая характеристика регулятора как динамического звена рассматривается всегда в следующих координатах:
В зависимости от закона регулирования регулятора бывают линейные и нелинейные.
В настоящее время роль регуляторов выполняют программируемые контроллеры. В них запрограммирован закон регулирования (чаще всего – ПИД закон).
Классификация линейных регуляторов
П-регулятор (пропорциональный);
И-регулятор (интегральный);
ПИ-регулятор (пропорционально-интегральный (изодромный));
Регуляторы с предварением (с опережением):
ПД-регулятор (пропорционально-дифференциальный);
ПИД-регулятор (пропорционально-интегрально-дифференциальный).
Из нелинейных регуляторов самый популярный позиционный регулятор.
Рассмотрим смысл закона регулирования регулятора на примере САР температуры целевого продукта в теплообменнике. Эта схема нам уже известна. Это САР по отклонению. Здесь σ – сигнал рассогласования 90º – 100º = –10 ºС = σ. Закон регулирования регулятора (контроллера) определяет характер перемещения затвора регулирующего органа в новое положение.
На место регулятора (контроллера) в данной схеме будем поочередно ставить линейные регуляторы и будем наблюдать, как регулирующее воздействие μ от каждого закона регулирования влияет на характер перемещения затвора регулирующего органа.
