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

23852. Житие протопопа Аввакума, им самим написанное 21.96 KB
  Протопоп Аввакум написал житие по благословению инока Епифаниясвоего духовного отца. В это время Аввакума и его сторонников остригли и бросили в темницу. Родился Аввакум в Нижегородской земле.
23853. Житие Сергия Радонежского 21.96 KB
  Преподобный Сергий родился в Тверской земле в годы княжения тверского князя Дмитрия при митрополите Петре. Варфоломей позвал к себе в пустыньку старца игумена Митрофанакоторый постриг его в монашество с наречением имени Сергий. После пострижения Сергий причастился и церковь при этом наполнилась благоуханием. Однажды когда Сергий в церкви пел заутреню стена расступилась и вошёл сам дьявол со множеством бесов.
23854. Житие Феодосия Печерского 23.97 KB
  Мать хотела чтобы Феодосий одевался почище и играл со сверстниками. Услышав о святых местах Феодосий молился Богу о том чтобы посетить их. Феодосий снова стал ежедневно ходить в церковь. Феодосий так разумно отвечал ей о важности этого делачто мать на целый год оставила его в покое.
23855. Из Англии — в Россию 23.75 KB
  Мы знаем только что Англия была крайним пределом его путешествия там он сказал себе что пора возвратиться в отечество и сел в Лондоне на корабль идущий в Россию. Жива ли ты о Лила или в волнах окончила жизнь свою Герой хотел броситься к юноше утешить его но тут капитан взял его за руку и сказал что дует благоприятный ветер и надо отправляться. Был закат корабль летел на всех парусах вокруг на разном отдалении развевались разноцветные флаги а по правой стороне чернелось чтотонапоминающее землю. На вопрос героя капитан...
23856. Николай Михайлович Карамзин 34.5 KB
  В 1789 году в журнале Детское чтение появилась первая оригинальная повесть Карамзина Евгений и Юлия. К середине 1790х Карамзин становится признанным главой русского сентиментализма открывавшего новую страницу в русской литературе. В 180203 годах Карамзин издавал журнал Вестник Европы в котором преобладали литература и политика.
23857. Что нужно автору 14.11 KB
  Когда ты хочешь писать портрет свой то посмотрись прежде в верное зеркало: может ли быть лицо твое предметом искусства которое должно заниматься одним изящным изображать красоту гармонию и распространять в области чувствительного приятные впечатления Если творческая натура произвела тебя в час небрежения или в минуту раздора своего с красотою: то будь благоразумен не безобразь художниковой кисти оставь свое намерение. Ты берешься за перо и хочешь быть автором: спроси же у самого себя наедине без свидетелей искренно: каков...
23858. Оды 16.41 KB
  Первая ода Ломоносова На взятие Хотина 1739 посвящена победе над турками. Полная мифология российской истории разворачивается в одах посвящённых императрице Елисавете Петровне. Хотя по временам Он насылает на неё Свой гневно затем переменяет его на милость: Я в гневе Россам был ТворецНо ныне паки им Отец Ода 1742 г. Бог как и в прежних одахсокрушает злобу разрушая умыслы врагов России там же и в других местах.
23859. Повесть о Горе и Злочастии, как Горе-Злочастие довело молодца во иноческий чин 13.93 KB
  Молодец же пытается жить своим умом а объясняет автор это желание тем что молодец был в то время се мал и глуп не в полном разуме и несовершенен разумом.Хозяевам нравится что молодец ведёт себя по писанному учениюто есть так как и учили его родители.Но молодец кручинится а после признаётся при всех в том что ослушался родителей и спрашивает совета как жить на чужой стороне. Молодец слушается ГореЗлочастие пропивает все деньги и только после этого спохватывается и пытается избавиться от своего спутника ГоряЗлочастия.
23860. Повесть о Петре и Февронии Муромских 15.5 KB
  Змий рассказал княгине что смерть его будет от Петрова плеча от Агрикова меча. У князя был брат по имени Петр. Однажды Петр пришел к брату.