![](/user_photo/_userpic.png)
- •Лекция 1
- •1. Управление технологическим процессом. Регулирование.
- •1.1 Понятия управления и регулирования технологическим процессом
- •1.2 Объект регулирования
- •Структура системы
- •1.3 Основные принципы регулирования
- •Регулирование по разомкнутому принципу
- •Регулирование по возмущению (компенсация возмущения)
- •Регулирование по отклонению (замкнутые системы)
- •Алгоритм управления
- •Классификация систем автоматического управления
- •Лекция 2 Основы автоматического управления в энергетике Математическое описание элементов и систем автоматического управления
- •Связь входа и выхода
- •Как строятся модели?
- •Порядок составления дифференциального уравнения динамического звена
- •Линеаризация уравнения, описывающего динамическое звено
- •Пример 2.1.
- •Стандартная форма записи дифференциальных уравнений. Передаточные функции систем регулирования
- •Передаточная функция
- •Лекция 3
- •Синусоидальная (гармоническая) функция времени
- •Динамическое звено сау
- •3 Передаточные функции сау 3.1 Передаточная функция динамического звена
- •3.3. Типовые динамические звенья и их характеристики 3.3.1. Элементарные звенья
- •Временные характеристики интегрирующих звеньев
- •Временные характеристики дифференцирующих звеньев
- •Лекция 4 Частотные характеристики сау Частотные характеристики динамического звена
- •Представление афчх на комплексной плоскости
- •Логарифмические частотные характеристики
- •Лачх, лфчх
- •Лекция 5 Колебательное звено
- •Частотные характеристики
- •Основные правила составления и преобразования структурных схем
- •Пример определения передаточной функции системы с перекрёстными связями
- •Лекция 6
- •Критерии устойчивости
- •Критерий устойчивости Гурвица
- •Уравнение пятого порядка
- •Критерий устойчивости Рауса
- •Критерий устойчивости Михайлова
- •Лекция 7
- •Критерий устойчивости Найквиста
- •Статические системы
- •Астатические системы
- •Переходные процессы в статических и астатических сар
- •Различие статических и астатических сар по отношению к задающим и возмущающим воздействиям
- •Лекция 8 Методы оценки качества управления
- •Прямые показатели качества переходных процессов системы автоматического управления
- •Прямые показатели качества переходных процессов сау по задающему воздействию
- •Корневые методы оценки качества управления
- •Лекция 9. Общее понятие устойчивости систем
- •Сравнительная оценка критериев устойчивости
- •Выделение областей устойчивости
- •Построение областей устойчивости в плоскости параметров системы автоматического управления. D–разбиение.
- •Понятие о d–разбиении
- •Лекция 10 Частотные оценки качества процесса регулирования
- •Связь между прямыми и частотными оценками качества
- •Желаемые лачх системы автоматического управления
- •Постановка задачи об устойчивости по а. М. Ляпунову
- •Лекция 11. Синтез линейных систем автоматического регулирования Общие сведения
- •Корректирующие устройства систем автоматического регулирования. Назначение корректирующих устройств.
- •Параллельные корректирующие устройства
- •Обратные связи
- •Жесткая обратная связь охватывает инерционное звено
- •Гибкие обратные связи и их влияние на динамические свойства системы
- •Последовательные корректирующие устройства
- •Введение в закон регулирования интеграла.
- •Лекция 12 Синтез линейных систем автоматического регулирования Общие сведения
- •Синтез методом логарифмических частотных характеристик. Лачх и лфч тдз и систем.
- •Синтез методом логарифмических частотных характеристик
- •Этапы синтеза:
- •Составление функциональной схемы сау из функционально необходимых элементов
- •Составление структурной схемы проектируемой сау
- •Математическое описание функциональных элементов схемы Математическое описание технологического объекта управления
- •Желаемые лачх системы автоматического управления
- •Выбор структуры и параметров последовательных корректирующих звеньев
- •Лекция 13 Синтез линейных систем автоматического регулироования Этапы синтеза:
- •Составление функциональной схемы сау из функционально-необходимых элементов
- •Составление структурной схемы проектируемой сау
- •Математическое описание функциональных элементов схемы
- •Математическое описание технологического объекта управления
- •Математическое описание функциональных элементов сау
- •Лекция 14 Типовые регуляторы
- •15.1 Пропорциональный (п-) регулятор.
- •15.2 Интегральный (и-) регулятор.
- •15.3 Пропорционально-интегральный (пи-) регулятор.
- •15. 4 Стандартные настройки
- •Разомкнутые системы автоматического управления с воздействием по возмущению
- •Комбинированные системы автоматического управления
- •Системы автоматического управления с несколькими управляемыми величинами
Переходные процессы в статических и астатических сар
Устойчивыми, или статическими называются управляемые объекты, обладающие самовыравниванием, в которых выходная величина после исчезновения возмущающих воздействий на входе без помощи регулятора приходит к установившемуся значению. На рис. 7.6 показаны переходные характеристики устойчивых управляемых объектов при подаче на вход ступенчатого воздействия.
Прямая 1 характеризует идеальный устойчивый процесс, когда выходная величина точно воспроизводит входное ступенчатое воздействие.
Переходный процесс отсутствует, стазу наступает установившийся режим. В реальных объектах такой процесс неосуществим. Кривые 2 и 3 представляют разновидности апериодического устойчивого процесса, кривая 4 – колебательный устойчивый процесс. Пример устойчивого объекта – двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением.
Нейтральными, или астатическими называются управляемые объекты, не обладающие самовыравниванием, в которых после исчезновения возмущающих воздействий на входе выходная величина с течением времени без вмешательства регулятора может неограниченно отклоняться от начального значения (если приток энергии или вещества в объект не равны расходу) или оставаться неизменной установившейся (если приток и расход энергии или вещества равны).
На рис. 7.7 показаны переходные характеристики нейтральных управляемых объектов при подаче на вход ступенчатого воздействия. Прямая 1 характеризует идеальный процесс, кривая 2 – реальный процесс. Пример нейтрального объекта – резервуар со строго постоянным расходом жидкости и произвольно меняющимся притоком.
Неустойчивым называются управляемые объекты, не обладающие самовыравниванием, в которых после исчезновения возмущающих воздействий на входе выходная величина с течением времени без вмешательства регулятора беспредельно отклоняется от начального значения. Неустойчивые объекты практически в промышленных условиях не встречаются и поэтому здесь не рассматриваются.
Система статического регулирования имеет следующие характерные свойства:
1) равновесие системы возможно при различных значениях регулируемой величины;
2) каждому значению регулируемой величины соответствует единственное определенное положение регулирующего органа;
3) Контур регулирования состоит из звеньев, которые должны реализовывать зависимость xвых = f(xвх);
Для осуществления такой связи между датчиком и исполнительным элементом контур регулирования должен состоять из так называемых статических звеньев, у которых в состоянии равновесия выходная величина однозначно зависит от входной.
В реальных регуляторах первое условие выполняется с некоторой погрешностью вследствие нечувствительности датчика.
Для выполнения второго условия в контур регулирования вводится так называемое астатическое звено. В нашем примере астатическим звеном является двигатель, обладающий тем свойством, что при отсутствии напряжения его вал неподвижен в любом положении, а при наличии напряжения непрерывно вращается.
Астатическим называется автоматическое регулирование, при котором при различных постоянных значениях внешнего воздействия на объект (например, нагрузки) отклонение регулируемой величины от заданного значения по окончании переходного процесса становится равным нулю.
Система астатического регулирования имеет следующие характерные особенности:
1) равновесие системы имеет место только при одном значении регулируемой величины, равном заданному;
2) регулирующий орган имеет возможность занимать различные положения при одном и том же значении регулируемой величины.