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

63727. Формы собственности 15.96 KB
  Собственность основа экономической системы. Собственность может быть государственной и частной Формы собственности: Государственная Коллективная Частная Собственность др. государств и международных организаций Совместная собственность Смешанная собственность...
63728. Понятие и содержание обязательств 15.15 KB
  Обязательственное право в широком смысле это часть гражданского права один из важнейших его институтов. Под обязательственным правом следует понимать совокупность гражданско-правовых норм регулирующих общественные отношения по перемещению материальных...
63729. Основания возникновения обязательств 13.54 KB
  Определенный круг отношений возникающих между субъектами гражданского права именуется обязательствами. По особенностям возникновения все обязательства делятся на договорные и внедоговорные. Договорные обязательства возникают на основе двух или многосторонних сделок...
63730. Виды обязательств 15.58 KB
  По передаче имущества: в зависимости от того передается ли имущество в собственность как в случаях с хозяйственным ведением и оперативным управлением делится на возмездные купля-продажа рента мена поставка и безвозмездные дарение если имущество...
63731. Перемена лиц в обязательстве 15.69 KB
  Основания и порядок перехода прав кредитора к другому лицу Правила о переходе прав кредитора к другому лицу не применяются к регрессным требованиям. Для перехода к другому лицу прав кредитора не требуется согласия должника если иное не предусмотрено законодательством или договором.
63732. Способы обеспечения исполнения обязательств 16.18 KB
  Неустойка сумма которую должник обязан уплатить кредитору в случае неисполнения или не качественного исполнения обязательства. Используется в качестве одного из способов обеспечения выполнения обязательств определяется законом или договором.
63733. Исполнение и прекращение обязательств 16.32 KB
  Надлежащее место исполнения определенное законом обычаями делового оборота либо существом обязательства но если место не определено по по земельным участкам и недвижимости место нахождения имущества по передаче товаров или перевозке место...
63734. Понятие и виды гражданско-правовых договоров 18.29 KB
  Гражданско-правовые договоры порождают изменяют или прекращают соответствующие имущественные правоотношения и как любые сделки представляют собой волевые акт обладающий специфическими особенностями: единое волеизъявление двух или более лиц выражающее их общую волю...