
- •43 Лекция № 1.
- •Предмет и задачи курса «управление, сертификация и инноватика (уси)».
- •Место и роль управления в подготовке инженера-теплоэнергетика.
- •Автоматизация и управление осуществляется в несколько этапов:
- •Требования, предъявляемые к системе управления (су):
- •Метрология и технологические измерения. Основные положения метрологии.
- •Лекция № 2. Классификация измерений.
- •Лекция №3 Средства измерений и их характеристики.
- •Классификация средств измерений.
- •Лекция №4 Свойства звена.
- •Способы описания динамических характеристик
- •Лекция № 5. Свойства преобразований Лапласа
- •Передаточная функция.
- •Показатели динамических функций.
- •Показатели частотных характеристик.
- •Типовые динамические звенья.
- •Лекция №6
- •Лекция № 7 Составление и преобразование структурных схем средств управления.
- •Устойчивость системы.
- •Классическое условие устойчивости (корневой метод).
- •Переходные процессы. Их классификация.
- •Лекция №8 Свойства объектов управления.
- •Методы получения математических моделей.
- •Лекция № 9 Системы автоматического управления технологическими процессами.
- •Подсистема управляющего вычислительного комплекса.
- •2. Управляющая подсистема.
- •Локальные системы автоматизации.
- •2. По характеру изменения заданного значения во времени.
- •3. По использованию энергии.
- •4. По характеру перемещения регулирующего органа во времени.
- •5. По конструкции (по взаимосвязи с измерительным устройством).
- •6. Классификация регуляторов по закону.
- •Лекция № 11 Исполнительные механизмы и регулирующие органы.
- •Односедельный тарельчатый клапан
- •Золотниковый клапан
2. По характеру изменения заданного значения во времени.
Если xзадан = const, то САР называется стабилизирующей.
Если xзадан = f(t), заданная величина является известной функцией от времени, то САР называется программной.
Если xзадан = φ(t), заданная величина является неизвестной функцией от времени, то САР называется следящей.
Под неизвестной функцией от времени понимается изменение какого-либо другого параметра.
3. По использованию энергии.
а) Прямого действия. Регулирующий орган системы в действие приводится, используя энергию самого объекта. Эти системы относятся к самым простым.
б) Непрямого (косвенного) действия. Здесь регулирующий орган приводится в движение, используя дополнительный источник энергии. Поэтому они бывают:
- электрические
- пневматические
- гидравлические
Возможны сочетания:
- электропневматические
- пневмоэлектрические
- электрогидравлические
4. По характеру перемещения регулирующего органа во времени.
а) Непрерывные системы (аналоговые). При непрерывном изменении регулируемой величины, регулирующий орган перемещается также непрерывно. Непрерывная величина в некотором отрезке может принимать бесконечное количество значений, а дискретная величина на этом же отрезке может принимать ограниченное количество значений.
б) Если при непрерывном изменении регулируемой величины регулирующий орган перемещается скачками, то система называется дискретной.
Дискретные регуляторы бывают следующих видов:
- позиционные
- релейные
5. По конструкции (по взаимосвязи с измерительным устройством).
а) Регуляторы приборного типа. Здесь регулятор находится в одном корпусе с измерительным устройством (чаще в корпусе вторичного прибора). Такая конструкция позволяет упростить систему.
ТПГ-7/2-P
б) Регуляторы агрегатного типа. Здесь регулятор выполняется в виде отдельной конструкции, т.е. для такого регулятора все равно, какую величину регулировать, лишь бы был входной сигнал.
«КАСКАД», «АКЭСР», «СТАРТ»
в) Регуляторы элементного типа. Регуляторы собираются из отдельных элементов.
УСЭППА (универсальная система элементов промышленной пневмоавтоматики)
6. Классификация регуляторов по закону.
Основной характеристикой регулятора является закон (алгоритм) регулирования – это зависимость выходной величины регулятора от входной величины, т.е. от сигнала рассогласования: ∆=xтек - xзадан . В дальнейшем в качестве входной величины принимаем x.
а) Позиционный закон регулирования (дискретный регулятор).
Аналитическое выражение:
y = 0, если ׀X׀< ε
y = 1, если ׀X׀≥ ε
ε – зона регулирования.
Несмотря на то, что позиционные регуляторы самые простые, они реализуют нелинейный закон регулирования.
Для позиционного регулятора характерно пилообразное изменение регулируемой величины.
Например, изменение температуры подошвы утюга, настроенного на температуру 150 0С. Подача электричества прекращается, но по инерции температура продолжает подниматься. При охлаждении, при достижении температуры 150 0С, включается подача электричества, но по инерции температура продолжает падать, затем вновь поднимается. Таким образом происходит процесс регулирования.
Точность двухпозиционных регуляторов не высока, поэтому они используются только для простых объектов.
Непрерывные регуляторы.
б) Пропорциональный закон регулирования (П – регулятор).
Выходная величина зависит следующим образом:
к – коэффициент усиления
-
предел пропорциональности
Переходные характеристики пропорционального регулятора.
:
Достоинства: простота.
Недостатки: наличие статической ошибки.
в) Пропорционально-интегральный закон (ПИ – регулятор).
Ти – время изодрома
ПИ – регулятор имеет два настроечных параметра: К и Ти – время интегрирования (изодрома).
Время изодрома может быть определено по переходной характеристики (время удвоения выходной величины под действием интегральной части по сравнению с пропорциональной частью).
ПИ – регулятор обладает следующими достоинствами: относительная простота, отсутствие статической ошибки и возможность использования при любых возмущениях.
Интегральные регуляторы лишены пропорциональной части. Они существуют только теоретически, и не выпускаются промышленностью.
г) Пропорционально-дифференциальный закон (ПД – регулятор).
ТД - время дифференцирования (время предварения).
.
ПД – регулятор используется в случаях, когда действуют быстрые возмущения. Такой регулятор компенсирует быстрые возмущения, но его недостаток – наличие статической ошибки.
д) Пропорционально - интегрально - дифференциальный закон (ПИД – регулятор).