Ответ 19
В
зависимости от заданного технологического
режима САР должна обеспечивать требуемое
качество работы установки в переходных
режимах, которые вызваны изменением
задающего или возмущающего воздействия.
Переходные
процессы
возникают при пуске, реверсе, сбросе и
набросе нагрузки. Динамические
характеристики характеризуют переход
системы из одного состояния в другое
при изменении входного воздействия.
Входное воздействие чаще всего является
ступенчатым. Переходной
характеристикой
(ПП)
называется реакция
системы на единичное ступенчатое
воздействие. Динамические свойства
системы оцениваются следующими основными
показателями:
1) величиной перерегулирования (σ); 2)
быстродействием; 3) колебательностью
системы. График переходного процесса.
Перерегулированием называют отношение разности между максимальным и установившимся значениями регулируемого параметра к установившемуся значению
Умах – Ууст
σ = ------------------- * 100%
Ууст
Величина перерегулирования выражается в процентном отношении. Значение параметра считается установившимся, если оно не выходит за пределы 5% отклонения (5% зона). Допустимое перерегулирование определяется конкретными условиями работы САР. Для системы, работающей при задающих воздействиях перерегулирование находится в пределах от 18% до 25%. Для систем поддержания заданного значения регулируемого параметра, которые работают при возмущающих воздействиях значение перерегулирования могут достигать гораздо больших величин (до 50%). Существуют системы, которые вообще не допускают перерегулирования. Чем меньше перерегулирование, тем система более качественна.
Быстродействие (время регулирования) – это время, за которое выходной параметр принимает установившееся значение, т.е. не выходит за пределы 5% зоны. С теоретической точки зрения во всех системах переходной процесс устанавливается за бесконечно большое время. Чем меньше время регулирования, тем система более качественная, т.е. время регулирования определяет быстродействие системы. В идеале время регулирования tр = 0, но на практике это невозможно.
Колебательностью системы называют число полных колебаний регулируемой величины за время переходного процесса или за время регулирования. Как правило требуется, чтобы число колебаний не превышало ν < 3.
Достаточно быстро протекающий переходной процесс с малым перерегулированием считается оптимальным ПП. Изменение выходного параметра определяется настройкой системы. Настройка зависит от выбора вида оптимума.
Вопрос 20
Перечислите виды оптимумов. Укажите, в каком случае применяется настройка системы электропривода по техническому оптимуму. Начертите динамические и статические характеристики, дайте определения и укажите диапазон регулирования, перерегулирование, время регулирования, время первого достижения установившегося значения системы электропривода при настройке на данный вид оптимума. Укажите достоинства и недостатки
Ответ 20
Среди существующих критериев оптимизации наибольшее распространение нашли следующие виды оптимумов: технический (модульный) и симметричный.
Технический (модульный) оптимум. Если не предъявляются высокие требования к жесткости механических характеристик механизма или к точности регулирования параметра, то применяется настройка системы по техническому оптимуму.
Переходной процесс характеризуется следующими показателями: перерегулирование σ = 4,3% (достоинство), время первого достижения установившегося значения (время первого согласования) tс = 4,7Т, время регулирования tр = 8,4Т, где Т - малая некомпенсируемая постоянная времени.
Недостатки: система получается статической, т.е. скорость зависит от изменения нагрузки, а статические характеристики (ω = f(М)) имеют статическое отклонение (наклон). Диапазон регулирования мал (D<20).
Динамическая характеристика Статические характеристики
Перерегулированием называют отношение разности между максимальным и установившимся значениями регулируемого параметра к установившемуся значению
Умах – Ууст
σ = ------------------- * 100%
Ууст
Быстродействие (время регулирования) – это время, за которое выходной параметр принимает установившееся значение, т.е. не выходит за пределы 5% зоны.
Колебательностью системы называют число полных колебаний регулируемой величины за время переходного процесса или за время регулирования