загрузка...
загрузка...
На головну

Об'єкти регулювання та їх властивості

  1. Blob-об'єкти
  2. II. об'єкти дослідження
  3. II. За способом встановлення правил поведінки (наявність (відсутність) у суб'єкта можливості вибору поведінки; за методом правового регулювання)
  4. III. Психічні властивості особистості - типові для даної людини особливості його психіки, особливості реалізації його психічних процесів.
  5. IV. ПРОГРАМА ДЕРЖАВНОГО РЕГУЛЮВАННЯ
  6. Quot; Суб'єкти "і" об'єкти "освітнього процесу у вищому професійному навчальному закладі
  7. VI. За призначенням у механізмі правового регулювання

Обгрунтований вибір і розрахунок регулятора в першу чергу визначається достовірністю математичної моделі об'єкта регулювання (ОР) (машина, апарат, технологічний процес), до якого підключається автоматичний регулятор, що забезпечує підтримку або зміни по заданим умовам будь-якого параметра об'єкта.

Технологічний процес, як правило, характеризується кількома регульованими величинами. Наприклад, в тепловому об'єкті регулювання вихідними величинами (поряд з температурою) можуть бути рівень, тиск, хімічний склад середовища та інші. Таким чином, промислові установки представляють собою складні об'єкти з кількома регульованими величинами. Однак такі об'єкти можна розчленувати (декомпозировать) на ряд простих об'єктів, що характеризуються однією регульованою величиною. У найпростішому вигляді об'єкт регулювання можна представити у вигляді деякого об'єму або ємності, в які безперервно надходять і з якого одночасно відбираються речовина або енергія.

сталий режим в об'єкті, що характеризується незмінним значенням регульованої величини, настає при рівності кількості що надходить і витрачається речовини або енергії. При зміні навантаження або появі інших впливів, що обурюють (наприклад, зміна параметрів об'єкта, зміна навколишнього середовища та ін.) Включаючи зміну по каналу регулюючого впливу (наприклад, напруга струму живлення, температура і тиск технологічної пари і т. Д.), Виникають порушення встановленого стану. Відновлення рівноваги досягається шляхом зміни регулюючого впливу на об'єкт.

Об'єкти регулювання характеризуються такими властивостями: самовирівнюванням, ємністю і запізненням.

самовирівнювання - Властивість об'єкта самостійно відновлювати порушене стан рівноваги за рахунок зміни регульованої величини. Об'єкти з самовиравніваніе - статичні об'єкти, а без самовирівнювання - астатические (рис.3.4.).

Статичні об'єкти характеризуються коефіцієнтом самовирівнювання або зворотним йому коефіцієнтом передачі об'єкта, А астатические об'єкти - швидкістю розгону.

ємністю об'єкта називається властивість об'єкта регулювання накопичувати енергію або речовина. Об'єкти бувають одноемкостние і многоемкостние. Одноемкостние об'єкти характеризуються однією постійною часу.

запізнення (Час запізнювання) характеризується часом між моментом нанесення обурює впливу (зокрема, зміною вхідної величини) і початком зміни регульованої (вихідний) величини. При цьому розрізняють: перехідний або ємнісний запізнювання і транспортний або чисте запізнювання.

Перехідний (ємнісний) запізнювання обумовлено передачею впливу через розподілені ємності многоемкостного об'єкта і визначається відрізком на осі часу, відсікає дотичній, проведеної до найбільш крутій частині кривої розгону (рис.3.4.).

а) б)

Рис.3.4. Типові характеристики розгону об'єктів:

а) - об'єкт з самовирівнюванням; б) - об'єкт без самовирівнювання.

Транспортне (чисте) запізнювання характеризується часом передачі впливу від моменту нанесення його до місця його реалізації (вхід в об'єкт). Наприклад, при передачі речовини по транспортеру або трубопроводу це є час, протягом якого відсутня відхилення регульованої величини після нанесення впливу на транспортер або трубопровід.

Властивості об'єктів регулювання визначаються з їх математичних моделей, які виходять аналітичним або експериментальним способами. Аналітичний спосіб побудови математичної моделі об'єкта здійснюється на основі фізико-механічних закономірностей, що визначають характер процесів в об'єкті, пов'язаний з великими труднощами, а рівняння математичної моделі виходять досить складними. Тому часто знімають експериментальні динамічні характеристики об'єкта (криві розгону, імпульсні характеристики, частотні характеристики) і за ними визначають параметри об'єкта регулювання, що використовуються в подальшому для вибору закону регулювання і розрахунку оптимальних параметрів настройки регулятора. При експериментальному визначенні динамічних характеристик зазвичай використовуються не абсолютні значення поточних величин, а їх відхилення від номінального, усталеного або початкового значення. Тому в які утворюються диференціальні рівняння, передавальних функціях використовуються збільшення ?x, ?y, ?? і т. д. Але з метою спрощення написання рівнянь знак ? опускається і рівняння записується із застосуванням позначень самих величин x, y, ? і т. д., але маючи на увазі насправді під цими позначеннями їх відхилення.

Об'єкти регулювання можна представити певною комбінацією типових динамічних ланок. Так, одноемкостние об'єкти з самовирівнюванням представляють послідовним з'єднанням двох типових ланок: апериодического (інерційного) і запізнілого ланок. А об'єкти без самовирівнювання представляють послідовним з'єднанням інтегруючого і запізнілого ланок. Більшість об'єктів задовольняють таким допущенням. На рис.3.4. наведені типові характеристики розгону таких об'єктів, що зображують зміни вихідної величини xвих при ступінчастому вхідному впливі ?. Тут же показана методика визначення параметрів.

Основними параметрами об'єктів є наступні:

Для об'єктів з самовирівнюванням

1. Коефіцієнт передачі об'єкта

К0= Хуст - Х0  , (3.2)
?

визначається в одиницях зміни вихідної величини на одиницю переміщення регулюючого органу.

2. Постійна часу Т0 в секундах. Вона визначається відрізком на осі абсцис між точками перетину вертикалей, опущених з точок перетину дотичній з початковим і сталим значеннями вихідної величини на вісь абсцис.

3. Час запізнювання ?0 в секундах, яке визначається відрізком осі абсцис від початку додатки вхідного впливу до точки перетину вертикалі, опущеної з точки перетину дотичної з початковим значенням вихідної величини

Передавальна функція (див. Визначення 3.8.2.) Такого об'єкта буде мати вигляд

W0 (P) = [K0 / (T0• p + 1)] • e - ?0p . (3.3)

Для об'єкта без самовирівнювання:

1. Час розгону Та в секундах до значення вихідного параметра, прийняте за номінальне; воно визначається відрізком на осі абсцис між точками перетину вертикалей, опущених з точок перетину дотичній з початковим і номінальним значеннями вихідної величини на вісь абсцис.

2. Швидкість розгону

?0 = [(XНОМ - Х 0) / Та ] / ?, (3.4)

визначається в одиницях зміни вихідної величини в секунду на одиницю переміщення регулюючого органу. Цей параметр можна розглядати як коефіцієнт передачі об'єкта без самовирівнювання, який представляє відношення швидкості зміни вихідної величини до величини вхідної дії.

3. Час запізнювання ?0 в секундах, яке визначається відрізком на осі абсцис від початку додатки вхідного впливу до точки перетину вертикалі, опущеної з точки перетину дотичної з початковим значенням вихідної величини на вісь абсцис.

Передавальна функція такого об'єкта має вигляд

W0 (P) = (?0 / P) • e - ?0p . (3.5)

При обробці характеристик розгону дотична до кривої розгону проводиться для об'єктів з самовирівнюванням в точці перегину кривої, яка характеризується найбільшою швидкістю зміни вихідної величини (див. Рис. 3.4, а). Для об'єктів без самовирівнювання вона відповідає ділянці сталої швидкості зміни вихідної величини (рис. 3.4, б).

 




Класифікація засобів вимірювань | Основні метрологічні характеристики ВП | Типові вимірювальні схеми та прилади технічного контролю | резисторні датчики | ємнісні датчики | електромагнітні датчики | Методи вимірювання найважливіших технологічних параметрів. | Термометри опору | термоелектричні термометри | технологічних параметрів |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати