- •Раздел 1. Основные понятия, определения и классификация
- •1.1. Цель и задачи автоматизации.
- •1.2. Виды и классификация автоматических систем
- •1.2.1. Система автоматического контроля
- •1.2.2. Система автоматической сигнализации
- •1.2.3. Система автоматической защиты
- •1.2.4. Автоматическая система регулирования
- •1.3. Представление автоматических систем регулирования
- •1.3.1. Функциональная схема
- •1.3.2. Структурная схема
- •1.3.3. Замкнутая и разомкнутая автоматическая система регулирования
- •2. Основные принципы построения и виды аср
- •2.1. Автоматические системы с регулированием
- •3. «Статические и астатические аср»
- •3.1. Статические аср
- •Ответ(24)
- •3.2. Астатические аср
- •Тема 2 – «Энергетическая установка,
- •2.1. Классификация объектов регулирования и их структура.
- •2.2. Рабочие режимы объектов регулирования
- •3. Свойства объектов регулирования
- •3.1. Емкость объекта
- •3.3. Запаздывание
- •4. Виды возмущений, действующих на объект регулирования
- •5. Характеристики объектов регулирования
- •5.1. Статические свойства объектарегулирования
- •5.2. Динамические свойства объекта
- •5.3. Холодильная установка как объекта автоматизации
- •3.1. Типы автоматических регуляторов
- •3.1.1. Классификация регуляторов по назначению (виду регулируемой величины).
- •3.1.2. Классификация регуляторов по принципу действия
- •3.1.3. Классификация регуляторов по виду регулирующего воздействия (по закону регулирования)
- •3.1.3.1. Дискретные регуляторы.
- •1. Виды управляющих алгоритмов в
- •3.1.3.2. Непрерывные законы регулирования
- •3.1.3.2.1. Пропорциональный закон регулирования (п-регулятор)
- •3.1.3.2.2. Интегральный закон регулирования (и-регулятор)
- •3.1.3.2.3. Дифференциальный закон регулирования.
- •3.1.3.2.4. Прпорционально-интегральный закон регулирования (пи-регулятор)
- •3.1.3.2.5. Пропорционально-интегрально-дифференциальный закон регулирования
- •3.2. Показатели качества регулирования аср в переходном режиме
- •3.2.1. Виды переходных процессов
- •3.2.2. Показатели качества регулирования
- •3.3. Устойчивость аср
2.2. Рабочие режимы объектов регулирования
Рабочий процесс любого объекта может протекать в одном из трех существенно различных режимах, представленных на рис.2.3.
Рисунок 2.3. Характеристики рабочих режимов объекта регулирования
Один из таких режимов характеризуется равенством во времени количеств подводимой к объекту и отводимой от объекта энергии или вещества. Такой режим называется установившимся.
Внешним проявлением установившегося режима работы объекта является неизменность во времени регулируемой величины у. Установившемуся режиму соответствуют значения внешней нагрузки N10, подачи энергии к объекту N20 и регулируемой величины y0, изображенные соответствующими ординатами в интервале времени 0 - 1.
Пояснение. Все обозначения времени, относящиеся к установившемуся режиму принято дополнять нулевыми индексами. Так как в установившемся режиме отклонение регулируемой величины от заданного значения равно ∆y = y – y0 = 0, то автоматический регулятор не оказывает никакого действия на регулирующий орган.
Пусть, в моменты времени τ = τ1 под влиянием изменения режима работы, внешняя нагрузка N1 объекта будет изменяться во времени. В объекте наступает второй, так называемый возмущенный режим.
Характерным для возмущенного режима является нарушение равновесия между регулирующим воздействием N2 (подачей энергии или вещества) и внешним возмущением N1 – режимом работы объекта (расхода энергии или вещества).
Пояснение. Внешним признаком наличия в объекте этого режима будет изменение во времени внешней нагрузки N1 и регулируемой величины у. В возмущенном режиме подвод энергии N2 к объекту будет изменяться под влияния воздействия регулятора на регулирующий орган, в направлении достижения равенства подачи и расхода энергии.
На рис.2.3 возмущенный режим изображен графически кривыми в интервале времени τ1 – τ2.
Пояснение. Так как любой объект регулирования обладает определенной инерционностью, а регулирование практически невозможно осуществить идеально, то изменение подачи N2 будет происходить с некоторым отставанием относительно изменения внешней нагрузки N1. В связи с этим в возмущенном режиме равновесие оказывается нарушенным и регулируемая величина y изменяется во времени.
Если в момент времени τ2 внешняя нагрузка перестанет изменяться, т.е. N1=const, то наступит третий так называемый переходный режим работы объекта.
В течение данного режима происходит выравнивание регулирующего воздействия (подачи энергии) N2 соответствующего новому значению внешней нагрузки N1 для того, чтобы в конце режима регулируемая величина у приняла заданное постоянное значение за конечный промежуток времени τ2 – τ3, т.е. y = yзад = const, при N1=N2.
Следовательно, по истечении времени переходного режима рабочий процесс объекта вновь будет приведен к новому установившемуся режиму.
Этот процесс перехода на новую нагрузку часто называется переходным процессом в АСР. Характер и взаимное расположение кривых N1, N2 и у в возмущенном и переходном режимах в каждом конкретном случае определяются свойствами объекта регулирования и регулятора, а также законом изменения внешней нагрузки N1=f(τ).
Ответ(2 балла)9Если при прекращении изменения внешней нагрузки в переходном режиме регулируемая величина у за конечный промежуток времени, приводится к заданному постоянному значению (сплошные кривые линии на рис.2.3, б), то такой переходный процесс называется устойчивым. Если же в переходном режиме, регулируемая величина продолжает изменяться неопределенное время, колеблясь по величине в положительном и отрицательном направлении, относительно заданного значения узад, то такой процесс регулировано называется неустойчивым (пунктирная кривая на рис.3.3,б).
Неустойчивые автоматические системы регулирования не приемлемы для обеспечения нормальной эксплуатации технологического объектовя.
Для нормальной эксплуатации объектов регулирования, помимо обеспечения требования устойчивости, необходимо, чтобы переходный режим в АСР затухал за определенное время Тр, а максимальное отклонение регулируемой величины Δуmax в переходном режиме не превышало заданного, по условиям эксплуатации, значения. )
ЛЕКЦИЯ-4. Тема 2 – – «Энергетическая установка, как объект
автоматического регулирования. Свойства объектов регулирования.»