18794

Типовые непрерывные законы управления. Устойчивость промышленных систем управления с непрерывными регуляторами

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Типовые непрерывные законы управления. Устойчивость промышленных систем управления с непрерывными регуляторами. Законы регулирования Динамические характеристики ОУ обычно м.б. аппроксимированы некоторыми типовыми зависимостями. Это позволяет всё возможное разноо...

Русский

2013-07-08

431.53 KB

7 чел.

Типовые непрерывные законы управления. Устойчивость промышленных систем управления с непрерывными регуляторами.

Законы регулирования

Динамические характеристики ОУ обычно м.б. аппроксимированы некоторыми типовыми зависимостями. Это позволяет всё возможное разнообразие требуемых законов регулирования свести к нескольким т.н. типовым законам, которые в подавляющем большинстве используются на практике. Соответственно проблема анализа и синтеза СУ с этой т.з. сводится лишь к выбору подходящего регулятора с типовым законом регулирования и определению оптимальных значений параметров настройки регулятора.

ТП - тиристорный преобразователь

ДПТ - двигатель постоянного тока

u(t) = F[e(t)] - определяет вид закона регулирования

Типовые законы управления объектом семейства ПИД

- с общим коэффициентом передачи

- с отдельной пропорциональной составляющей

- пропорциональная составляющая

- интегральная составляющая

- дифференциальная составляющая

-  время изодрома

- постоянная интегрирования

1. И-регуляторы

,   ,  где

- коэффициент пропорциональности - численно равен скорости перемещения РО при отклонении рег. величины на единицу её измерения.

И-регуляторы перемещают РО пропорционально интегралу от отклонения регулируемой величины, иными словами - со скоростью пропорциональной отклонению регулируемой величины от её заданного значения.

Интегральная составляющая, вводимая в прямой канал регулирования обеспечивает значение установившейся ошибки равное нулю, т.е. придаёт системе астатизм. Поэтому И-регуляторы могут устойчиво работать для  объектов, обладающих самовыравниванием, т.е. отклонение регулируемой величины с нек. времени стремится к некоторому установившемуся значению:

2. П-регуляторы

Коэффициент передачи численно равен перемещению РО, которое осуществляет регулятор при отклонении регулируемой величины на единицу измерения.

П-регуляторы позволяют устойчиво регулировать практически все промышленные объекты; используются для увеличения быстродействия; недостаток - наличие статической ошибки.

3. ПИ-регуляторы

На практике соединяют свойства И- и П-регуляторов:

=>

Или с общим коэффициентом передачи:

=>

, т.е. скорость перемещения РО пропорциональна отклонению (e(t)) и скорости его изменения ().

4. ПИД-регуляторы

Дифференциальная составляющая используется только в том случае, если при использовании пропорциональной составляющей последняя не обеспечивает соответствующего быстродействия.

Устойчивость системы «Регулятор - Объект Управления»

Устойчивость рассматривается с точки зрения влияния пропорциональной, интегральной и дифференциальной составляющих на устойчивость системы в целом.

Для анализа устойчивости будем использовать частотный критерий устойчивости Найквиста.

1) П-регулятор:

2) И-регулятор:

, при постоянном .

Система вводит запаздывание, то есть интегральная составляющая ухудшает устойчивость системы.

3) ПИ-регулятор:

– система с астатизмом первого порядка.

, если , тогда:

– передаточная функция объекта управления.

ПИ-регулятор также ухудшает св-ва системы в плане устойчивости.

4) ПИД-регулятор:

Т.к. дифф. составляющая вносит упреждающее действие в случае любого отклонения регулируемой величины от заданного значения, то можно предположить, что дифф. составляющая улучшает устойчивость с-мы, но только в области низких и средних частот. В области высоких частот устойчивость системы может ухудшаться, но т.к. объекты автоматизации в общем случае являются достаточно инерционными, то правильным является первый вывод (улучшает устойчивость).

Видно, что годограф разомкнутой с-мы в области низких и средних частот будет отдаляться от т-ки с координатами (-1;j0).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

81826. Многообразие форм знания. Научное и вненаучное знание 36.77 KB
  Появление научного знания не отменило и не упразднило не сделало бесполезными другие формы знания. Шестова о том что повидимому существуют и всегда существовали ненаучные приемы отыскания истины которые и приводили если не к самому познанию то к его преддверию но мы так опорочили их современными методологиями что не смеем и думать о них серьезно Каждой форме общественного сознания: науке философии мифологии политике религии и т. соответствуют специфические формы знания.
81827. Особенности научного познания 32.52 KB
  Если этого нет то нет и науки ибо само понятие научности предполагает открытие заходов углубление в сущность изучаемых явлений. Это основной признак науки главная ее особенность. Нацеленность науки на изучение не только объектов преобразуемых в сегодняшней практике но и тех которые могут стать предметом практического освоения в будущем является важной отличительной чертой научного познания.
81828. Особенности транспортного обслуживания города 24.19 KB
  Различают города районного областного краевого и республиканского подчинения. Городской и пригородный транспорт представляет собой транспортную систему которая объединяет различные виды транспорта осуществляющие перевозку населения и грузов на территории города и ближайшей пригородной зоны а также выполняющие работы по благоустройству города. В транспортную систему города входит также велосипед для которого в цивилизованных странах выделяется отдельная специализированная велосипедная дорожка.
81829. Методы расчета пропускной способности на различных видах транспорта 33.61 KB
  Методы определения пропускной способности пресечений и линий слияния автомобильных потоков Пересечения автомобильных дорог являются одним из участков на которых сосредотачиваются дорожнотранспортные происшествия значительно уменьшается пропускная способность наблюдается снижение скорости а зачастую и полная остановка движения автомобильного транспорта заторы. Большинство узлов в одном уровне имеют меньшую пропускную способность чем подходящие к нему дороги вследствие наличия на узле опасных точек задержки автомобилей перед...
81830. Технико-эксплуатационные характеристики судов 27.65 KB
  Технико-эксплуатационные характеристики судов (ТЭХ) - это степень пригодности судов к транспортировке определенных видов грузов, т.е. конструктивные особенности и грузовые характеристики судна, отвечающие транспортным характеристикам и свойствам грузов
81831. Транспортная схема города 28.55 KB
  Комплексная транспортная схема сеть это линии городского маршрутизированного пассажирского транспорта по которым организовано движение массового общественного транспорта. Применение различных видов транспорта в транспортной сети определяется экологией безопасностью провозными возможностями наименьшими затратами времени сообщения а также комфортабельностью и регулярностью перевозок. Основные зоны города места тяготения нуждающиеся во взаимной транспортной связи это жилые кварталы общегородской центр места массового отдыха и...
81832. Скорость и сроки доставки грузов 21.8 KB
  Сроки доставки грузов а также порожних вагонов принадлежащих грузоотправителю грузополучателю или арендованных ими исчисляются на железнодорожной станции отправления исходя из расстояния по которому рассчитывается провозная плата с учетом железнодорожных направлений по которым осуществляются перевозки грузов. Неполные сутки при исчислении сроков доставки грузов считаются за полные. Перечень железнодорожных направлений по которым осуществляются перевозки грузов большой скоростью публикуется в Сборнике правил перевозок и тарифов на...
81833. Формы взаимодействия и конкуренции различных видов транспорта 26.94 KB
  Однако специфика каждого из видов транспорта их технические и технологические особенности заранее предопределяют области их использования на транспортном рынке что несколько ограничивает возможность конкуренции и способствует взаимодействию видов транспорта. Более эффективно и выгодно для потребителей взаимодействие автомобильного транспорта с железнодорожным в начальных и конечных пунктах его протяженных маршрутов. Учитывая недостаточную развитость автодорожной сети в России и технического сервиса конкуренция между этими видами транспорта...
81834. Технико – эксплуатационные характеристики трубопроводного транспорта 23.92 KB
  Действующая сеть трубопроводного транспорта в основном построена в 7090 годы XX века. Трубопроводный транспорт имеет следующие преимущества: 1 трубу можно проложить между любыми пунктами по более короткому направлению с преодолением водных преград 2 первоначальные удельные затраты на строительство одного километра трубопровода в 2 раза ниже чем на строительство железной или автомобильной дороги с соответствующей провозной способностью 3 эксплуатация трубопроводного транспорта непрерывно надежна т.