- •1.1 Функции и характеристики элементов автоматических устройств
- •1.2 Датчики, основные показатели и характеристики
- •1.2.1 Датчики температуры
- •1.2.1 Б) Полупроводниковые термосопротивления (термисторы)
- •1.2.1. В) Термопары
- •1.2.1.Г) Манометрические термометры
- •1.2.2 Датчики давления
- •1.2.3 Датчики уровня жидкости
- •1.2.5 Датчики для автоматического анализа состава материала
- •1.2.5.2 Плотномеры для жидкостей
- •1.2.6. Влагомеры для газов и твердых тел.
- •1.2.6 Б) Метод точки росы
- •2.2 Классификация систем автоматического регулирования
- •2.3.2 Одноемкостные астатические объекты
- •2.3.3 Объекты чистого запаздывания
- •2.4.2 Регуляторы прерывистого действия (релейные, позиционные)
- •2.4.3 Б) Астатические регуляторы (интегральные)
- •2.4.3 Г) пд - регуляторы, пид - регуляторы
- •2.4.4 А) Параметры качества в регулирования для статических и астатических объектов
- •Электромагнитные исполнительные механизмы
- •2.5.2Электродвигательные исполнительные механизмы
- •2.5.3 Пневматические исполнительные механизмы
- •3 Основы теории автоматического регулирования
- •3.1.1Дифференциальные уравнения (обыкновенные)
- •3.1.2 Передаточные функции
- •3.2 Управления типовых звеньев аср
- •3.2.7 Звено чистого запаздывания
- •3.3 Передаточные функции аср
- •3.3.1 Последовательное соединение звеньев
- •3.3.2 Параллельное соединение звеньев
- •3.3.3 Соединение звеньев по принципу обратной связи
- •4 Технические средства автоматизации
- •4.1 Выбор системы приборов автоматизации
- •5.1 Проектирование функциональных систем автоматизации
- •5.2 Типовые объекты и типовые схемы автоматизации
2.4.3 Б) Астатические регуляторы (интегральные)
А статическое регулирование – при котором объект регулирования, в установленном режиме поддерживается заданное значение регулируемой величины, независимо от нагрузки, действующей на объект регулирования. Статическая характеристика данного регулирования:
Закон регулироания:μ=(1/Tим)∫∆φdt
Tим – параметр настройки данных регулятором (время полного хода исполнительного механизма под действием регулятора при максимальной нагрузке, действующей на объект регулирования, принимаем ∆φ=константа) μ=∆φ*t/Tим.
Достоинства: отсутствие статической ошибки (поддерживает φ0 на заданном уровне). Недостаток: плохие динамические свойства (при появлении ∆φ, величина μ изменяется от 0 с постоянной скоростью медленнее, чем для П – регулятора – это увеличение времени переходного процесса в АСР – увеличение времени регулирования). Данный регулятор не применяется для регулирования астатических объектов, т.к. работа АСР в данном случае будет неустойчива.
2.4.3 в) Изодромные регуляторы (ПИ-регул-ры) Изодрома - равноубывающий (от греч.). Закон регулирования включает пропорциональные и интегральные составляющие μ = kp (∆φ+1/Tи∫∆φ)dt
Tи – время изодрома, время, за которое удваивается величина П - составляющей данного регулятора. Диаграмма работы.
П ринимаем ∆φ=констант., μ=kp(∆φ+∆φ*t/Tи), если t=Tи, то μ=2kp*∆φ
При появлении ∆φ на входе регулятора, мгновенно срабатывает П – составляющая.
Регулирующий орган перемещается на Кобс*μ. Это регулирование со статическим регулированием. Далее вступает в работу интегральная составляющая. Интегральное воздействие изменяется с постоянной скоростью и при этом устраняется статическая ошибка регулирования. Достоинства: хорошие статические и динамические свойства, устраняется статическая погрешность. Применяется для регулирования объектов, подверженных частым незначительным возмущениям.
2.4.3 Г) пд - регуляторы, пид - регуляторы
Тд - время предворения +- бывают прямое и обратное
dφ∕dt - характеризует скорость изменения регулируемой величины.
Регулирующее воздействие данной заключается в предвидении на какую величину и в какую сторону изменится регулирующая величина Ф.
Диаграмма работы:
Если t=0 то μ→∞
t>0,
Данный регулятор применяется для регулирования объектов чистого запаздывания, а также подверженым чистым возмущениям.
2) Пропорциональный регулятор с предворением (ПИД)
При t=0 срабатывает дифференциальная составляющая и μ ═ ∞
t>0,
Динамические хорошие свойства применяются для регулирования объектов подачи, регулирование запаздывания.
1.Наличие статической ошибки свойственна ПИД регуляторам.
2.4.4 А) Параметры качества в регулирования для статических и астатических объектов
1 - - динамический коэффициент регулирования статических объектов,Ф1- максимальное динамическое отклонение регулируемого параметра,Фк - потенциальное отклонение регулируемой величины в установившемся процессе в отклоненном регуляторе.
[ед.откл/%]
Р – коэффициент самовыравнивания одноемкостных статических объектов ,Ф0 – заданное значение регулируемой величины μmax – максимальное отклонение значения регулируемой величины
2. - динамический коэффициент регулирования астатистического объекта, τ - время запаздывания, Та – время разгона астатического объекта.
3. - величина регулирования ,Ф’ – максимальное возмущение значения регулируемой величины в переходном процессе, Ф0 – заданное значение регулируемой величины, Ф’ - определяется для переходного процесса имеющего колебательный характер
4. τ – время регулирования для переходного процесса
5. Площадь ограничения кривой переходного процесса:
для периодических переходных процессов
для колебательных переходных процессов
2.4.4.б) Выбор типа регуляторов непрерывного действия для статических и астатических объектов Порядок выбора пропорционального регулятора
Выбирают t/T = a, по графику определяют Кдс
проверяют обеспечение tp< tp заданной, используя график tp/t=f(t/T)
Если условие выполняется,то регулятор подходит.
Регуляторы действия статических объектов.
Т.к. ПР свойственна статическая ошибка, то необходимо проверить как ошибка от статической погрешности по графику.
Фост. сравнивается с б, если условие не выполняется, то это означает, что для объекта он не применим, необходимо применить ПИ – регулятор.
Для выбранного регулятора определяются параметры его построения: коэффициент усиления Кр, время изотрома Ти. Существуют специальные формулы, обеспечивающие заданный вид переходного процесса для расчета Кр и Ти
Р. Непрерывного действия для астатических объектов.
Определяется коэф.
По величине Кда по таблице и принятому виду переходного процесса выбирается тип регулятора непрерывного действия.
Тип регулятора |
Периодический переходной |
Колебательный |
|||
Кда |
t/Ta |
Кда |
t/Ta |
||
П |
2.8 |
6 |
1.4 |
8 |
|
ПИ |
1.4 |
14 |
1.3 |
16 |
|
ПИД |
1.3 |
9 |
1.1 |
12 |
После выбора определяется действительное врем регулирования и сравнивается с допустимым.
Сравнивается действительное и заданное время регулирования, если выполняется регулятор подходит