- •Передаточные функции типовых сар по каналам возмущения и задания
- •Оценка работы систем автоматического управления
- •Лекция №6
- •Анализ линейных непрерывных сар: устойчивость сар
- •Общее понятие устойчивости динамической системы. Особенности устойчивости линейных сар
- •Определение устойчивости сар прямыми методами. Виды неустойчивости
- •(Колебательный характер) (апериодический характер)
- •Лекция №7 Частотные критерии устойчивости
- •Лекция №8 Области устойчивости сар в пространстве параметров регулятора и объекта
- •Лекция №9 анализ качества сар Ошибки стабилизации и воспроизведения сар
- •Качество переходных процессов в сар при ступенчатых входных воздействиях
- •Прямые показатели качества переходных процессов (переходных характеристик) и их определение
- •Регламентные зоны переходного процесса
- •Лекция №10 Интегральные показатели качества
- •Статизм и астатизм типовых сар
- •Понятие о грубости и чувствительности сар
- •Лекция №11 синтез сар Задача синтеза в общей постановке и ее декомпозиция
- •Типичные критерии оптимальности
- •Типичные ограничения
- •Декомпозиция задачи синтеза.
- •Параметрический синтез типовых сар
- •Критерии, используемые в инженерных методиках синтеза
- •Методика расчета настроечных параметров регуляторов Копеловича а.П. (с использованием формул)
- •Методика расчета настроечных параметров регулятора Копеловича а.П. – Клюева а.С. (с использованием номограмм)
- •Корректировка параметров регулятора на работающем объекте
Методика расчета настроечных параметров регулятора Копеловича а.П. – Клюева а.С. (с использованием номограмм)
Дает
возможность определить настроечные
параметры регулятора по номограммам.
В качестве желаемого характера ПП
используется показатель ,
который ввел Клюев. У Копеловича был
коэффициент перерегулирования.
Номограммы
разработаны для различных типов
объектов, различных регуляторов. В
номо-
Рис. 11.2
граммах используются безразмерные параметры: kоkр; o/То; Тиз/o, пр/o.
; .
Номограммы, взятые из книги «Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования: Справочное пособие / А.С. Клюев, А.Т. Лебедев, С.А. Клюев, А.Г. Товарнов; Под ред. А.С. Клюева. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 368 с.: ил.» приведены на рис. 11.3 – 11.8. При этом сохранены обозначения параметров принятых в оригинале. Они интуитивно понятны и не требуют дополнительной расшифровки.
а) б)
Рис. 11.3. Номограммы для определения оптимальных параметров настройки
И-регулятора (а) и П-регулятора (б) статических объектов:
1 = 1,0 0,95; 2 = 0,95 0,85; 3 = 0,85 0,75
Рис. 11.4. Номограммы для определения оптимальных параметров
настройки П-регулятора астатических объектов:
1 = 1,0 0,95; 2 = 0,95 0,85
Рис. 11.5. Номограммы для определения оптимальных параметров
настройки ПИ-регулятора статических объектов:
а) = 1,0 0,95; б) = 0,95 0,85; в) = 0,85 0,75
Рис. 11.6. Номограммы для определения оптимальных параметров
настройки ПИ-регулятора астатических объектов:
а) = 1,0 0,95; б) = 0,95 0,85; в) = 0,85 0,75
Рис. 11.7. Номограммы для определения оптимальных параметров настройки
ПИД-регулятора статических объектов:
а) = 1,0 0,95; б) = 0,95 0,85; в) = 0,85 0,75
Рис. 11.8. Номограммы для определения оптимальных параметров
настройки ПИД-регулятора астатических объектов:
а) = 1,0 0,95; б) = 0,95 0,85; в) = 0,85 0,75
Корректировка параметров регулятора на работающем объекте
Как показывает практика, при вводе САР в эксплуатацию, или в процессе эксплуатации может быть выявлено ухудшение ее качественных показателей по сравнению с расчетными.
Существуют две альтернативы:
1 – уточнить свойства ОУ, т.е. провести необходимые эксперименты на объекте, и повторно провести параметрический синтез САР, например – оптимальный, и установить новые настройки параметров регулятора;
2 – корректировку настроечных параметров провести непосредственно на работающем ОУ.
В основе 2-го варианта должно лежать четкое представление о влиянии изменений настроечных параметров регулятора на характер ПП в САР. Базой этого, в свою очередь, должна быть область устойчивости САР (см. рис. 11.9). Каждой точке области устойчивости соответствует свой ПП с определенными показателями качества. Очевидно, что с приближением точки к границе устойчивости колебательность САР возрастает, т.е. Rп 100 %, а 0.
Более подробно картину изменения характера переходных процессов в САР со статическим объектом в наиболее интересной зоне области устойчивости дает рис. 11.10.
Особенности, которые надо учитывать при настройке регулятора на объекте.
1. Четко представлять, каким является ОУ (статическим или астатическим), т.к. это существенным образом влияет на вид областей устойчивости. Для статического ОУ уменьшение коэффициента передачи всегда уменьшает
Рис. 11.9. Примеры областей устойчивости САР
со статическим и астатическим объектами
колебательность (при этом растет максимальное динамическое отклонение). Для астатического ОУ при уменьшении коэффициента передачи регулятора (далее – kр), точнее, его П- составляющей, колебательность сначала будет уменьшаться, а потом начнет возрастать вплоть до неустойчивости.
2. Если ПП излишне колебательный, то причиной этого может быть или большой kр, или (и) заниженное Тиз. При этом целесообразно изменять настройки следующим образом: сначала уменьшить kр, и если при этом колебательность уменьшилась незначительно, то причина ее, скорее всего, в заниженном значении Тиз. Тогда необходимо увеличить Тиз.
3. Если ПП является слишком затянутым – апериодическим, либо апериодическим с колебательной составляющей, то, во-первых, целесообразно проверить изменение характера ПП при уменьшении времени изодрома Тиз. Если это дает эффект, то можно продолжить его уменьшение. После этого изменением kр можно добиться необходимой колебательности.