2. Основные принципы построения и виды аср
2.1. Автоматические системы с регулированием
по отклонению и возмущению
При регулировании по отклонению регулируемой величины у от заданного значения v (принцип Ползунова-Уатта) управляющее воздействие возникает вследствие отклонения регулируемой величины от заданного значения, передающегося на вход системы по цепи обратной связи. В системах регулирования по отклонению контролируется непосредственно регулируемая величина (у) и алгоритм функционирования формируется без измерения возмущений f. Это дает возможность вырабатывать управляющее воздействие u независимо от причины, вызывающей изменения регулируемой величины (рис. 2.2).
Рисунок
2.2 Принципиальная и функциональная
схема АСР по отклонению
В простейшем виде, уравнение регулятора в АСР с регулированием по отклонению записывается в виде:
∆u = а ∆у
где: ∆u - величина регулирующего воздействия;
∆у - отклонение регулируемой величины от заданного значения;
а - коэффициент пропорциональности между отклонением регулируемой величины и положением регулирующего органа.
Пояснение. Схема имеет вид замкнутой цепи, что дало основание назвать осуществляемый в ней принцип принципом регулирования по замкнутому контуру. Алгоритм управления осуществляется по значениям отклонения регулируемой величины от заданного значения, определяемых алгоритмом функционирования т.е. U=U=V-Y.
28При регулировании по возмущению (нагрузке) осуществляется измерение возмущения и при отклонении возмущения от некоторого обусловленного значения в системе возникает управляющее воздействие, реализуемое так же, как в системах регулирования отклонений (рис.-2.3).
Пример: Регулирование по отклонению. Система автоматического регулирования уровня воды в баке парового котла.
Регулируемой величиной у является уровень воды в баке. Регулирующее воздействие u – приток воды в бак, а косвенный показатель (возмущение g) выражается оттоком воды Gот определяющим значение регулируемого параметра (уровня). Для обеспечения процесса регулирования необходимо знание функциональных зависимостей Gпр=f(Gот ) и Gот=f(H ).)
Рисунок
2.3. Принципиальная и функциональная
схема АСР
по возмущению (нагрузке)
В простейшем виде, уравнение регулятора в АСР с регулированием по возмущению записывается в виде:
∆u = b ∆g
где: ∆u - величина регулирующего воздействия;
∆g - отклонение регулируемой величины от заданного значения;
b - коэффициент пропорциональности между отклонением возмущающего воздействия и положением регулирующего органа.
Иногда с целью увеличения точности и быстроты регулирования применяется АСР с комбинированным регулированием, в котором используются оба принципа – регулирования по отклонению и по возмущению. Функциональная схема принципа комбинированного регулирования приведена на рис. 2.3.
Рисунок
2.4. Принципиальная и функциональная
схема комбинированной АСР
Уравнение регулятора в АСР с комбинированным регулированием по отклонению и возмущению записывается в виде:
∆u = а ∆у + b ∆g
26Выводы. Недостатком регулирования по отклонению – является инерционность процесса регулирования, обусловленная тем, что обычно, проходит определенное время от момента приложенного возмущения к системе до того момента, когда накопится отклонение регулируемой величины, достаточное для воздействия на регулятор.
Достоинством регулирования по возмущению (нагрузке) является быстрая реакция системы на изменение нагрузки. Недостаток этого принципа вытекает из того, что процесс регулирования начинается лишь при изменении того возмущения, на измерения которого настроена САР. Другие возмущения вызывающие отклонения регулируемой величины, не будут отрабатываться системой. Кроме того, задача измерения нагрузки всегда не достижима.
Комбинированные САР объединяют в себе достоинства, обусловленные обоими принципами регулирования, т.е. быстроту реакции на изменение возмущений и точное регулирование независимо от того, какая причина вызвала отклонение.)
ЛЕКЦИЯ-3. Тема 1 – «Основные определения и типы
автоматических систем» (Продолжение)