50822

Экспериментальное определение характеристик объекта регулирования, выбор закона регулирования и расчет параметров настроек регулятора

Лабораторная работа

Физика

Изучить инженерный метод выбора закона регулирования и расчета параметров настроек регуляторов непрерывного действия. Характеристики объектов регулирования Большинство промышленных объектов можно представить в виде элементов которые являются аккумуляторами вещества или энергии. Динамические и статические свойства объекта регулирования описываются дифференциальными уравнениями.

Русский

2014-01-31

804 KB

28 чел.

Лабораторная работа №3

Экспериментальное определение характеристик объекта регулирования, выбор закона регулирования и расчет параметров настроек регулятора

Цель работы:

1. Изучить методику экспериментального получения приближенного математического описания многоемкостных объектов.

2. Изучить инженерный метод выбора закона регулирования и расчета параметров настроек регуляторов непрерывного действия.

Краткие сведения, необходимые для выполнения работы

1. Характеристики объектов регулирования

Большинство промышленных объектов можно представить, в виде элементов, которые являются аккумуляторами вещества или энергии. Многоемкостный объект состоит из нескольких таких аккумуляторов.

Динамические и статические свойства объекта регулирования описываются дифференциальными уравнениями. Для многоемкостных объектов эти уравнения имеют высокий порядок.

При решении большинства технических задач сложный многоемкостный объект обычно представляют одним или двумя типовыми динамическими звеньями, которые имеют приблизительно такой же переходный процесс при подаче на вход такого же возмущающего воздействия. Одним из видов такого воздействия является скачкообразное (ступенчатое) изменение входного сигнала. В зависимости от реакции на такой входной сигнал большинство объектов можно разделить на два вида:

- объекты с самовыравниванием (статические), у которых регулируемая величина после окончания переходного процесса переходит к новому установившемуся значению (теплообменные аппараты, помещения, двигатели внутреннего сгорания (ДВС) и газотурбинные двигатели (ГТД) как объекты регулирования частоты вращения на больших частотах вращения);

- объекты без самовыравнивания (астатические), когда после изменения входного воздействия стабилизируется только скорость изменения регулируемой величины (емкость с жидкостью как объект регулирования уровня, если приток и сток не зависят от уровня, ДВС и ГТД как объекты регулирования частоты вращения на малых частотах вращения и др.).

Статический объект можно представить апериодические звеном первого порядка с последовательно включенным звеном чистого запаздывания (рис.12). Уравнения такого объекта в абсолютных отклонениях переменных в общем случае будет иметь вид

где  - регулируемая величина;  - управляющее воздействие;  - возмущающее воздействие;  - время запаздывания; T - постоянная времени;  , – коэффициенты передачи по управляющему и возмущающему воздействиям.

В лабораторной установке в объект регулирования входят электромашинный усилитель (ЭМУ) и двигатель (Д) постоянного тока. Регулируемой величиной  является абсолютное отклонение частоты вращения Δn, управляющим воздействием  - изменение напряжения на входе ЭМУ - ΔU, возмущающим воздействием  - изменение нагрузки на валу двигателя ΔN, необходимой для вращения генератора.

Уравнение (1) объекта регулирования в этом случае примет вид

2. Регуляторы и их законы регулирования

В промышленных замкнутых системах регулирования используют регуляторы непрерывного, импульсного и релейного действия.

В регуляторах непрерывного действия между выходными и входными величинами существует непрерывная функциональная связь, называемая законом (алгоритмом) регулирования. Таким образом, характер работы регулятора определяется законом регулирования, т.е. уравнением, по которому он вводит в объект, регулирующее воздействие . Работа регулятора при данном законе зависит от значений постоянных коэффициентов, входящих в уравнение и называемых параметрами настройки регулятора. Конструкция промышленного регулятора позволяет изменять настройки в широких пределах.

Регуляторы непрерывного действия, которые получили наибольшее распространение, подразделяют в соответствии с законами регулирования:

- регуляторы пропорционального действия (П-регуляторы), либо статические, выходная величина у которых соответственно в общем виде и применительно к системе лабораторной установки связана с входной по закону

- регуляторы интегрального действия (И-регуляторы), или астатические, действуют по закону

- регуляторы пропорционально-интегрального действия (ПИ-регуляторы) , или изодромные, совмещают оба рассмотренных выше закона регулирования:

- регуляторы пропорционально-интегрально-дифференциального действия (ПИД-регуляторы), или изодромные с предварением, имеют закон

Если в законе регулирования имеется И-составляющая, то система является астатической.

В уравнениях (3)-(6) ,,  – коэффициенты передачи, называемые параметрами настройки.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

5929. Теоретические основы товароведения и экспертизы непродовольственных товаров 12.69 MB
  Теоретические основы товароведения и экспертизы непродовольственных товаров В учебнике изложены теоретические аспекты товароведения и экспертизы непродовольственных товаров.Основное внимание уделено формированию качества,методам анализа ...
5930. Воспитательные системы: общая характеристика 38.68 KB
  Воспитательные системы: общая характеристика. Воспитательная система - это развивающийся во времени и пространстве комплекс взаимосвязанных компонентов: целей, ради которых они создаются совместной деятельности людей, её реализующих самих людей ка...
5931. Динамические и частотные характеристики САУ 165.9 KB
  Динамические и частотные характеристики САУ Цель работы: Ознакомление с динамическими и частотными характеристиками систем автоматического управления (САУ) и получение навыков исследования линейных динамических моделей. Постановка задачи: В качестве...
5932. Психолого-педагогическая характеристика классного коллектива 156 KB
  Психолого-педагогическая характеристика классного коллектива Данный коллектив существует первый год. Всего в классе - 26 учащихся: девочек - 17 , мальчиков - 9. Был создан из учащ...
5933. Суд присяжных в России: история и современность 140 KB
  Введение Тема курсовой работы - Суд присяжных в России: история и современность. При изучении и разработке вопросов, освещенных в данной работе, основной целью было - выявить: наиболее спорные теоретические вопросы в данной...
5934. Методика воспитательной работы 2.77 MB
  Глава I. Воспитание, воспитательный процесс Воспитание как культурно-исторический феномен Воспитание - категория педагогической науки Теория и методика воспитания в гуманистической парадигме Воспитательный процесс, его цель и сущность...
5935. АНАЛІЗ ГРАМАТИЧНИХ ОСОБЛИВОСТЕЙ ПЕРЕКЛАДУ ЕКОНОМІЧНИХ ТЕКСТІВ 504.5 KB
  Наша країна намагається вийти на світові ринки торгівлі і встановити якомога кращі стосунки зі своїми закордонними колегами, наприклад, укласти найбільш вигідні контракти, та не останнім фактором успішності цих контрактів буде правильний переклад та оформлення ділового паперу, а оскільки будь-який документ такого характеру не можна уявити
5936. Аналіз виховного процесу в 5-В класі 29.5 KB
  Кількість дітей у класі: 22 особи Стосунки між учнями класу загалом дружніі доброзичливі. Але протягом року були випадки суперечок і непорозумінь між учнями, зокрема проблеми у спілкуванні: Шимко-Сирашний, Крючковська-Страшний, а також Барвет, яка м...
5937. Анализ воспитательной работы МБОУ «Устьвашская средняя общеобразовательная школа» за 2011/12 учебный год 102 KB
  Анализ воспитательной работы МБОУ Устьвашская средняя общеобразовательная школа за 2011/12 учебный год. Цель воспитательной работы в 2001/12 учебном году: формирование первичных представлений о базовых национальных российских ценностях (начал...