Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Мотулевич Д.Ю. Элементы теории и техники автоматического регулирования учеб. пособие для студентов всех специальностей хим.-технол. фак

.pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
6.77 Mб
Скачать

- іад -

ствующего изодромного устройства, Конструктивное выполне­ ние элементов пнѳвыатичеокой гибкой обратной связи весьма разнообразно. На рис.82 приведена принципиальная охема изодромного пневматического Регулятора компенсационного типа 4РБ-32А.

быклюмакэицему реле

іі

Рис„82і ? Пневматический регулятор с гибкой обратной

 

овязыо типа 4РБ-32А

 

 

 

Механизм изодрома в этом регуляторе

состоит из

камер

M и Л, мембраны

9, сопла

8 и регулируемого дросселя

изо­

дрома

ДИ. Жесткая

обратная

связь,работа

которой была

рас­

смотрена выше, состоит из камер К,Л и регулируемого

дрос­

селя

с диапазоном

дросселирования IIF. Если .значение

 

- TAI -

рѳгулипуеного параметра равно заданному, т . е . р ~ри у то все элементы регулятора неподвижны и занимают нейтраль*, вое положение. Предположим, что давление в аппарате из­ менилось, т . е . Рх < р„ , тогда блок сравнения 4 при­ кроет сопло 5, сработает двухкаокадный усилитель регуля­ тора и в каналы обратной связи и к исполнительному меха*- низму поступит соответствующий сигнал. В первый момент в регуляторе сработает устройство жесткой обратной связи, Его действие описано выше.

Рассмотрим дейотвие изодроыного устройства. Его ра­

бота будет определяться

положением дроооеля Дй.

Возможны

три характерных случая.

'

*

1.Дроссель, р полностью закрыт, изодром отключен, регулятор имеет только жесткую.обратную связь, т . е . рабо­ тает как статический.

2.Дрросель ДИ полностью открыт. Давление в камере H

впервый же момент становится равным давлению в линии обратной связи. Мембрана 9 плотно прикроет сопло 8, давле­ ние в камере Л, которая соединена через постоянный дрос­ сель 12 с давлением питания, станет равным давлению в к*- мере М, т . е . давлению в линии обратной овязи,

Из камеры Л воздух поступит черев дроссель 7 в камеру положительной обратной овязи К, давление 5 которой отанет равным давлению в камере Д и регулятор по поему действию приблизится к работе простого регулятора без обратной связи.

3. Дроссель ДИ открыт частично. Камера М, которая имеет сравнительно большой объем, ооединяѳтоя с выходным давлением регулятора через калиброванное отверстие дроо­ оеля Дй, поэтому в первый момент давление в камере К . практически не изменится. В этот момент срабатывает жесткля обратная связь, которая возвращает блок элемента

-ш -

сравнения в нейтральное положение,но имеет статическую зависимость между положением блока элемента сравнения и положением исполнительного механизма. В следующий момент должно вступить в действие изодромное устройство, которое осуществит дополнительное воздействие на положительную обратную связь, ликвидирует статичеокую ошибку и превра­ тит регулятор из статического в астатичеокий.

Как это

происходит?

 

 

 

 

 

 

Давление

в камере

M все время

отрѳмится

 

сравниться

а выходным давлением регулятора, причем

скорость' выравни­

вания давлений зависит от.степени открытия дросселя Дй,

Давление

в камере

Л, которая соединена с

 

линией

пи­

тания, непрерывно и точно следит за давлением

в

камере

М,

так как мембрана 9 управляет

соплом 8,

соединяющим камеру

Д с атмосферой.

 

 

 

 

 

 

 

Давление из камеры

Л поступает

в

камеру

положитель­

ной обратной связи К. Таким образом,

давление

в

камере

М,

в следовательно, и в камерах

Л и К

постепенно

прибли­

зится к значению выходного давления в регуляторе, В резуль­ тате действия изодромного устройства произойдет изменение

давления

в камере

К, нарушится

равновесное положение

элемента

сравнения,

который переместится относительно ооп-

аа 5 в направлении,

необходимом

для ликвидации статической

ошибки.

 

 

 

Корректирующее действие изодрома будет происходить со скоростью, пропорциональной первоначальной разнице давлений в камере К и Д и степени открытия игольчатого дросселя ДИ.

Действие изодрома прекратится в тот момент, когда

давления на

выходе

регулятора

и в камера;: М, Л, К и Д

будут >авнн

межгу

собой.

• '

.

- 1 4 3 -

Электрическая гибкая обратная связь. В электрических •регуляторах в качестве изодромного элемента гибкой обрат­ ной связи получила распространение ftC - цепочка

(рис.83,а), причем ЛС=Т<; С?

О 7

о

" а ых

U

с-

Рио.83,а. Электричеокая гибкая обратная связь - азодромный элемент гибкой обратной овязи

ЯС - цепочка

где Тс - время изодрома. Принципиальная схема электрон­ ного регулятора с упругой обратной связью приведена на рис.ВЗ.б.

Уотройство гибкой обратной связи в этом регуляторе состоит из регулируемого сопротивления Rf , емкости t н сменного сопротивления RT . .

Чувствительным элементом регулятора является трубка Бурдона о индукционным датчиком, выходной величиной ко­ торого служит напряжение ІЛц , задающим элементом - по­ тенциометр, с него снимается напряжение / / ? , соответ­ ствующее заданному значению параметра. Трансформатор Тр-І является элементом сравнения и первым каскадом усиления.

Рис.83,0. Электрическая гибкая обратная связь - упрощенная пшнцишшльная схема электронного регулятора

 

 

-

145 -

 

Напрякѳниѳ

U i

подается на сетку левой половины

 

двойного триода

Лі

электронного усилителя, На оѳтку пра-

вой половины лампы

Ai

поотупаѳт напряжение U

от

устройства гибкой обратной связи..В равновѳоноы состоянии

сеточные

смещения на

обеих

половинах лампы

fli

одинаковы.

анодные

токи равны и

разность потенциалов

между

точками

à Л

равна нулю,

т . е .

равно нулю напряжение

Ut , по­

ступающее иа аѳтку левой половины лампы

 

»

которая

представляет ообой

третий

каскад.усиления.

В случае

н ° -

рушѳния равновеоия, т . е . когда tfa ¥• Щ

,

на

оетку

левой

половины

лампы

fit

поступает

усиленный

в

трансфор­

маторе

оигнал рассогласования

Uі

у

тогда

1С±$ Ut>.e

и

в результате на выходе лампы между точками

 

Д

и

&

пси-

яви тся

напряжение

Ut

,

которое

поступит

на

оетку

левой

половины лампы

Лг

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лампа

^

, которая

является

тротьш

каскадом

уси­

ления, выполнен:) по балансной охаыѳ, как и лампа

 

.

Разность анодных токов

 

и

У?

..оступает

на

катушку

поляризованного

реле

ПР (

при о.оутотвии. напряжения

г

анодные токи

к

%

равны

по величине;

реле

обѳсадчечо),

Поляризованное

реле ПР замкнет

контакт

КІ

ИЛИ К |

и ва одну на обмоток магнитного пускателя

Ш по от* пит

напряжение

постоянного

тока,

в ключи тоя

реверсивный дви­

гатель

Л

сервомотора

Gif,

который

переместит

регулирую­

щий орган,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Как только

замкнется

контакт

Кі

ила

А"г)от

источника

достоянного тока поступит напряжение, причем оно поступит

не только на

магнитный

пускатель, но и на

сопротивление

обратной

связи, С

сопротивлении

адимавтоя

напряжение Ц^л ,величина которого определяется положением движка и котопое вызывает запяд конденсатора С , изменяя

- m »

•таким

облазом напряжение

^ о

с н а

сетке

правой половины

лампы

А±

,

 

 

 

 

 

 

Напряжение ІІприблизитоя

к значению

напряжения

llf ,т.ѳ<

анодные токи Уа

и

лампы

fl<

стремятся вьь

равняться.

 

 

 

*

 

 

При этом напряжение U ириблизитоя к нулю, поляри­ зованное реле и контакты А, и Ке размыкаются, т . е . источ ник постоянного напряжения отключается. Этот этап работа регулятора в первом приближении аналогичен работе стати­ ческого регулятора.

Имеет А!8СТ0 статическая зависимость между величиной сигнала рассогласования и положением регулирующего органа

После размыкания контакта поляризованного рялѳ кон­ денсатор С начнат разряжаться на сопротивление R , т

причем время разряди» йудет определяться величиной этого сменного сопротивления*

Одновременно на сатку прлвой половины лампк

будет

поступать дополнительное напряжение U0

, ког.--.

вновь

приведет

в действие поляризованное реле,

двигатель

и регулирующий

орган, ликвидируя статическую

связь между

сигналом рассогласования и положением регулирующего орга­ на, т . е . превоашая отатический регулятор в астатичеокий

Гибкая язодромная обратная связь, так же как и жест­ кая обратная связь,дает более раннее выключение исполни­ тельного механизма, улучшающее качество переходного про­ цесса. На р и с , 8 4 сплошной линией (кривая I ) показан пере­ ходный процесс в системе регулирования о регулятором без обратной связи, а пунктиром (кривая II) - в сиотѳмѳ о взодромным регулятором. Эти кривые наглядно покаэнвзют, что изодромный регулятор улучшает качество переходного процесса и сохраняет аотатичность системы регули гозяния.

-147 -

Рисе*).

Переходные процеооы в САР:

 

I -

регулятор

без

обратной связи;

 

П -

регулятор

с

гибкой обратной связью

По этому вопроау может быть

рекомендована следующая

литература: [ ? ] ,

[ 8 / ,

f?J , С 1 0 ? ,

112].

Іч8

-

Г Л А В А

У

ТИПОВЫЕ ДИНАМИЧЕСКИЕ ЗВЕНЬЯ И СПОСОБЫ ИТ

СОЕДИНЕНИЯ

§ I . . Общие положения

Системы автоматического регулирования состоят из элементов, которые можно классифиц-ровать по назначению, принципу действия, уотпойотву и динамическим свойствам. Не рио.З и 27 приведены схемы сиотемы регулирования и регулятора, в которых элементы клаооифицированы по назна­ чению и выполняемым функциям. Не при исследовании динами­

ке сиотемы

важна классификация

элементов не по

назначению

или конструкции, а по

их динамическим свойствам.

При этом систему нужно поделить

на части. так> чтобы каж­

дая из них

по своим физическим свойствам не могла быть

разложена на более простые. Эта простейшие части системы называются звеньями, их динамичеокне свойотва описывают» оя дифференциальными уравнениями нулевого, парвоіх ил-

второго порядков.

Графическое изображение эвена приведено на ряс.85. Это звено характеризуется только уравнением, связывающим его входные и выходные величины, при этом оказываетоя безразличной физическая природа процесоов, протекающих в звене*

Зое но

X hex ( t )

ифререкцисг/гбное

 

уравнение)

Рис.85, Графическое изображение звена

I

- 149 -

Динамическим звеном называется устройство любой фи­ зической природы и любой конструкции, описываемое диф­ ференциальным уравнением определенного вида. Звенья, физически совершенно различные, являются идентичными по своим динамическим свойствам, если описываются одинаковыми дифференциальными уравнениями.

Это положение можно проиллюстрировать на следующей примере. На рис.Ѳо приведены принципиальные схемы

Рио.бб. Принципиальные схемы простейших фиэичеоких систем*

а - механическая система ; б - влектрическая

система

ЩОІ•-9ЙШИХ физических систем, которые различии ао своей

пгирог,е, принципу действия

и устройству,

но описываются

одинаковш/и тіфвѵашшшшт

уравнениями

и о точки

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ