49 Многоемкостные объекты регулирования

Эти объекты характеризуются наличием двух или более емкостей, в которых накапливается вещество и энергия. По своим характеристикам многоемкостные объекты отличаются большим многообразием по количеству аккумуляторов и характеру взаимодействия емкостей по потокам вещества и энергии.

К типовым многоемкостным объектам относятся многоемкостные объекты с монотонными разгонными характеристиками.

К таким объектам относятся большинство агрегатов и механизмов СЭУ и СЭЭС.

К типовым многоемкостным объектам относятся:

• Двухъемкостные устойчивые нейтральные объекты.

• Многоемкостные устойчивые нейтральные объекты.

Обычно рассматриваются разгонные характеристики этих объектов по регулирующему воздействию и на их основании применяют экспериментальные методы определения динамических характеристик таких объектов:

49 Многоемкостный устойчивый объект

К таким объектам относятся объекты, имеющие следующую разгонную характеристику.

Приведем касательную к разгонной характеристике в точке ее перегиба (С)

Приближенно считается, что на интервале ОА регулирующая величина не меняется (OA считается интервалом запаздывания со временем запаздывания ).

Присчитают, что регулирующая величина сначала изменяется по отрезку касательнойAC, а затем по разгонной характеристике объекта и полагают, что разгонная характеристика объекта при

Следовательно, многоемкостный устойчивый объект рассматривается как последовательное соединение звена запаздывания и одноемкостного устойчивого объекта.

Обычно структурную схему многоемкостного устойчивого ОР представляют в виде:

АФЧХ:

ФЧХ: , что ухудшает динамические свойства данного объекта.

- переходное запаздывание

Кроме переходного, многоемкостные объекты могут имеет и чистое запаздывание.

В этом случае в разгонной характеристике выделяют чистое запаздывание и переходное запаздывание

Передаточная функция ОР будет содержать суммированное запаздывание

50 Многоемкостный нейтральный объект

Этот объект имеет следующую разгонную характеристику

Проведем асимптоту к разгонной характеристике и предположим, что регулирующая величина вообще не меняется, т.е. имеет место переходное запаздывание

При полагают, что регулирующая величина изменяется по асимптоте как у одноемкостного нейтрального объекта, т.е. приближенно положим, что многоемкостный нейтральный объект представляет собой последовательное соединение звена запаздывания и одноемкостного нейтрального объекта по следующей структурной схеме.

Для определения постоянной времени , строится произвольный прямоугольный треугольник на асимптоте.

Как правило, структурную схему многоемкостного нейтрального ОР представляют в виде одного звена.

АФЧХ:

ФЧХ:

Данный ОР обладает наихудшими динамическими свойствами.

Приближенно регулируемость многоемкостных ОР можно оценить следующим образом:

- ОР регулируется

- ОР еще регулируется

- ОР очень плохо регулируется

51 Законы регулирования. Общие понятия.

Рассмотрим регулятор как единый блок.

В регуляторе происходит преобразование сигнала отклонения Ex в перемещение исполнительного механизма М. Это преобразование и представляет собой закон регулирования.

Выбор закона регулирования и его настроенных параметров для конкретного судового агрегата или механизма определяет качество работы САР.

Теоретически законов регулирования может быть сколько угодно много, особенно при современном уровне использования в регуляторах МП.

Однако в технике автоматически, в том числе и судовой используется небольшое число следующих типовых законов регулирования:

1. Пропорциональный П (Р).

2. Пропорционально-интегральный ПИ (PI).

3. Пропорционально-дифференциальный ПД (PD).

4. Пропорционально – интегральный – дифференциальный ПИД (PID).

ПИД закон является универсальным, остальные законы регулирования являются его частными случаями. Каждый закон имеет несколько модификаций:

Например, ПИД закона регулирования:

Кр - коэффициент пропорциональности.

Ti - время интегрирования.

Td - время дифференцирования.

Параметры: Кр, Ti, Td их значения выбираются условий обеспечения требуемого качества работы САР.

П: ,

ПИ:

ПД:

Данные законы регулирования получают как для регуляторов с последовательным КУ, так и с параллельным КУ, но различными способами.