7. Расчет и исследование динамики аср давления
При расчёте АСР давления использовалась литература [7,8,9,10].
Канал регулирующего воздействия (изменение задания регулятору на
2
-
кривая разгона объекта)
Таблица 7.1.
-
t,мин
0
0,3
0,6
0,9
1,2
1,5
1,8
P,
11
11,1
11,5
12
12,8
13,4
13,8
t,мин
2,1
2,4
2,7
3,0
3,3
3,6
3,9
P,
14,3
14,6
14,9
15
15,1
15,1
15,1
Канал
возмущающего воздействия (изменение
на 20% хода регулирующего органа) -
передаточная функция объекта в виде
апериодического звена 1-го порядка:
T=1,3мин; K=0,9 ; m=0,221
Функциональная схема автоматической системы регулирования
Рис. 7.1.
Описание:
1.Описание АСР: функциональная и структурная схема системы, передаточные функции, системы по каналам регулирования и возмущения.
2. Определение параметров передаточной функции объекта по каналу регулирования путем обработки экспериментальной переходной функции. Проверка адекватности полученной модели.
3.Расчет оптимальных настроек регуляторов методом расширенных частотных характеристик (РАФХ)
4.Построение в плоскости параметров настройки ПИ-регулятора границы области устойчивости и границы области заданного запаса устойчивости по критерию m=0,221. Определение оптимальных настроек ПИ, ПИД-регуляторов. Построение графиков переходных процессов АСР с ПИ, ПИД-регуляторами:
при ступенчатом воздействии по каналу регулирования
при ступенчатом воздействии по каналу возмущения
5.Анализ качества переходных процессов в системе с разными законами регулирования.
7.1.
Общая функциональная схема регулятора
нагрузка возмущение объект ЧЭ УЭ АР
РЭ
Рис. 7.2.
Автоматический регулятор объекта, предназначенный для регулирования одного параметра, как правило, содержит следующие основные элементы: чувствительный элемент (ЧЭ), преобразующие и усилительные элементы (УЭ), регулирующий элемент (РЭ). Последний иногда органически сочетается с объектом регулирования.
1. Чувствительный (измерительный) элемент (ЧЭ) реагирует на отклонение регулируемого параметра от заданного значения. В регуляторе имеется обычно устройство для настройки – задатчик, выполненный либо как самостоятельный элемент, либо входящий в структуру ЧЭ. Чувствительный элемент воздействует через усилительные элемент на регулирующий элемент. Сигнал от ЧЭ может выражаться, например, в виде изменения напряжения, тока, давления, усилия. В качестве ЧЭ применяются различные механические, электрические и другие устройства. Конструктивно такие элементы могут выполняться в виде поплавка центробежного маятника, термопары, моста с переменными сопротивлениями, фотоэлемента.
2. Регулирующий элемент непосредственно воздействует на регулируемую среду. При этом сигнал от ЧЭ может поступать к РЭ либо (в простейших случаях) без изменений и усилий, либо видоизмененным и значительно усиленным.
В качестве РЭ могут служить: реостаты, вентили, задвижки, рули, и т. д.
3. Преобразующий и усилительный элементы соединяют между собой ЧЭ и РЭ, таким образом, осуществляют воздействие первого на второй, зависящее от изменения регулируемого параметра. Т.к. сигнал, получаемый на выходе ЧЭ, бывает, недостаточен для приведения в действие РЭ, то необходимо применять те или иные усилительный элементы, использующие внешние источники энергии различного вида, а также различные преобразующие элементы (преобразователи фазы, частоты, тока).
Кроме того, может использоваться ряд элементов, предназначенных для улучшения динамических свойств системы регулирования. В некоторых регуляторах часть элементов (вторичные усилители, преобразователи) могут отсутствовать. Однако в соответствующих случаях, схема может быть существенно развита; например, ЧЭ может быть сложным и иметь дополнительную часть, реагирующую не только на изменение регулируемого параметра, но и на скорость этого изменения. В систему могут быть включены сложные корректирующие, логические и вычислительные устройства.