- •Вопрос№1. Обобщенная техническая структура типовой аср (автоматической системы регулирования)
- •Структурная схема одноконтурной аср
- •Вопрос№2,15. Динамические характеристики исполнительного механизма постоянной скорости
- •Вопрос№3. Принцип действия релейно - импульсного пи-регулятора
- •Вопрос№4. Принцип действия релейно - импульсного п-регулятора
- •Вопрос№5. Исполнительный механизм типа мэо.
- •Вопрос№6. Реакция релейно – импульсного п – регулятора на ступенчатое воздействие
- •Вопрос№7. Обратная связь в релейно – импульсном пи – регуляторе
- •Вопрос№8. Схемы подключения пусковых устройств
- •Вопрос№9. Исполнительные механизмы пропорционального действия
- •Вопрос№12. Параметр обратной связи Vcв и как он реализуется в релейно – импульсном пи – регуляторе
- •Вопрос№13. Этапы развития тса
- •Первый этап развития тса.
- •2. Второй этап развития тса.
- •3. Третий этап развития тса.
- •Вопрос№14. Законы регулирования
- •Вопрос№16. Контактные пусковые устройства
- •Вопрос№17. Тиристор, его вольт – амперная характеристика
- •Вопрос№18. Пускатель бесконтактный реверсивный пбр2 – 1
- •Вопрос№19. Ограничение параметров настройки в релейно – импульсном пи – регуляторе
- •Вопрос№20. Особенность, подключения выходных дискретных модулей контроллера
- •Вопрос№21. Пускатель бесконтактный у – 101
- •Вопрос№22. Измерительный механизм и – 04
- •Вопрос№23. Регулирующий блок р – 21
Вопрос№3. Принцип действия релейно - импульсного пи-регулятора
ПИ-регулятор является самым распространенным регулятором, применяемым в различных областях промышленности.
В этом случае релейный усилитель при включении ИМ охватывается ООС в виде апериодического звена с передаточной функцией:
При поступлении на вход регулятора сигнала рассогласования больше половины зоны нечувствительности релейный усилитель срабатывает и включает ИМ, выходной вал которого начинает вращаться с постоянной частотой, перемещая регулирующий орган АСР в сторону ликвидации отклонения регулируемой величины от заданного значения.
Одновременно с подачей постоянного напряжения на ИМ это напряжение подается на устройство ОС.
В качестве таких устройств в большинстве современных регуляторов используются RC-цепи. Напряжение на выходе устройства ООС возрастает по экспоненте. Это напряжение направлено встречно напряжению входного сигнала Е, в результате сигнал на входе релейного элемента начинает уменьшаться.
При релейный элемент усилителя отключится, ИМ остановится, напряжение на входе устройства ООС будет равно 0 (z=0).
После этого конденсатор C цепи ООС начнет разряжаться и выходной сигнал ООС начнет уменьшаться по экспоненте. Сигнал на входе релейного усилителя начнет возрастать, и при произойдет очередное срабатывание релейного элемента. ИМ включится. Цикл работы технической структуры будет повторяться. Сравнивая реальный закон регулирования с идеальным ПИ-законом, можно сказать, что релейно-импульсный регулятор с ИМ постоянной скорости приближенно отрабатывает ПИ-закон.
Очень важно отметить, что хотя в структуре регулятора есть нелинейные звенья, регулятор обеспечивает достаточную для практики точность реализации ПИ-закона регулирования. Пропорциональная составляющая ПИ-закона приближенно реализуется за счет быстрого начального перемещения ИМ и РО с постоянной скоростью, а интегральная составляющая – за счет последующего автоколебательного режима работы релейного усилителя с ООС, за счет кратковременных перемещений ИМ.
В современных импульсных регуляторах для обеспечения независимой настройки tимп и tпауз цепь ОС обеспечивает различные постоянные времени Тзар и Траз заряда и разряда конденсатора C.
При включении ИМ переключатель «П» автоматически ставится в положение "з", включается цепь заряда конденсатора. При этом передаточная функция цепи ОС имеет вид
При отключении ИМ переключатель автоматически переводится в положение "разряд". При этом передаточная функция цепи ОС примет вид
Переходный процесс в цепи ОС при включении ИМ (Z=Zн) в соответствии с ПФ "заряда" определяется дифференциальным уравнением:
Переходный процесс в цепи ОС при отключении ИМ (Z=0) в соответствии с ПФ "разряда" определяется дифференциальным уравнением:
Решение дифференциального уравнения при нулевых начальных условиях дает, соответственно:
;
Вопрос№4. Принцип действия релейно - импульсного п-регулятора
Если ИМ с пусковым устройством охватить ООС в виде усилительного звена с передаточной функцией Wос(p)=Кос, то релейно-импульсный регулятор с ИМ постоянной скорости будет отрабатывать П – закон регулирования.
При поступлении на вход регулятора сигнала рассогласования ИМ начинает перемещать РО с постоянной скоростью S в сторону компенсации отклонения. Одновременно начнёт поступать в узел сравнения сигнал ОС. Результирующий сигналбудет уменьшаться.
Как только т.е. войдёт в зону возврата пусковое устройство отключится, ИМ - остановится. Таким образом, при каждом измененииε ИМ будет перемещать РО, ликвидируя рассогласование с точностью до .
Сигнал обратной связи: , тогда точность компенсации сигнала рассогласования:
;
Перейдя к операторной форме, получим:
Т.е. импульсный регулятор с ИМ постоянной скорости при данной структурной схеме приближенно реализует П – закон регулирования с коэффициентом передачи .
Переходная характеристика такого регулятора:
Полученная передаточная характеристика соответствует условию:
П–регулятор, построенный по такой технической структурной схеме эквивалентен аналоговому П–регулятору, состоящему из усилителя, ИМ постоянной скорости, ООС.