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

37911. Изучение поляризованного света и внутренних напряжений в твердых телах оптическим методом 338.5 KB
  16 Лабораторная работа № 66 Изучение поляризованного света и внутренних напряжений в твердых телах оптическим методом 1. Закон Малюса Из электромагнитной теории света вытекает что световые волны поперечны. Естественные источники света излучают волны неполяризованные. При взаимодействии света с веществом основное действие оказывает электрическая составляющая электромагнитного поля световой волны электрические взаимодействия сильнее магнитных.
37912. ИЗУЧЕНИЕ ДИСПЕРСИИ СВЕТА 641.5 KB
  2 угол при вершине которой т. преломляющий угол равен P падает световая волна частоты ω угол падения равен i1. Угол наименьшего отклонения δ преломляющий угол P и показатель преломления связаны между собой соотношением .2 Угол отклонения лучей призмой тем больше чем больше преломляющий угол призмы.
37913. ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ПОГЛОЩЕНИЯ СВЕТА ВЕЩЕСТВОМ 1.85 MB
  13 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 68 ИЗУЧЕНИЕ Явления ПОГЛОЩЕНИЯ СВЕТА ВЕЩЕСТВОМ 1. Определение коэффициентов поглощения исследуемых растворов в зависимости от длины волны поглощаемого света. Явление поглощения света веществом можно объяснить как с точки зрения волновых представлений так и с точки зрения квантовых представлений. С точки зрения квантовых представлений удается вычислить собственные частоты колебаний атомов и молекул на основе спектров поглощения.
37914. ИЗУЧЕНИЕ ДИФРАКЦИИ СВЕТА НА ДВУМЕРНОЙ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКЕ 148 KB
  Теория одномерной дифракционной решетки достаточно подробно рассматривается в курсе общей физики. Положение главных максимумов в дифракционной картине такой решетки в случае нормального падения лучей определяется выражением
37915. Изучение вращения плоскости поляризации в растворах оптически активных веществ 181 KB
  4 Вращение плоскости поляризации в кристаллах.4 Вращение плоскости поляризации в аморфных веществах и растворах.7 Теория вращения плоскости поляризации8 Экспериментальная часть.18 Лабораторная работа № 70 Изучение вращения плоскости поляризации в растворах оптически активных веществ Цель работы 1.
37916. Изучение интерференции света в клиньях 2.01 MB
  Интерференция - одно из проявления волновых свойств света. Интерференция - частный случай сложения волн, при котором наблюдается устойчивая во времени картина перераспределения в пространстве энергии световых волн. Зрительно это проявляется в том, что возникают геометрические места (точки, линии, области)
37917. Изучение магнитного поля соленоида лабораторная работа 173.5 KB
  Изучение магнитного поля соленоида. Рассмотрены характеристики магнитного поля и методика экспериментального определения величины вектора магнитной индукции с помощью датчика Холла. Характеристики магнитного поля.
37918. Изучение Эффекта Холла 240.5 KB
  Эффект Холла Изучение зависимости холловской разности потенциалов от величины силы тока JД в датчике Холла [3. Контрольные вопросы [5] Список литературы Лабораторная работа № 56 Изучение Эффекта Холла 1.
37919. ИЗУЧЕНИЕ ВИХРЕВОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ 310.5 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 57 ИЗУЧЕНИЕ ВИХРЕВОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ Цель работы Изучение явления электромагнитной индукции и свойств вихревого электрического поля. Уравнение Максвелла для электрического поля В 1931 году М.1 Анализируя явление электромагнитной индукции Максвелл установил что причиной появления ЭДС индукции является возникновение в контуре электрического поля.