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

30 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

50506. ПРИБОРЫ АНАЛОГОВЫЕ А542М 1.81 MB
  Перечень вложенных схем Приложение Г Схема электрическая принципиальная смонтированной платы прибора Приложение Е Схемы электрические соединений прибора: рисунок Схема электрическая соединений одноканального прибора; рисунок Схема электрическая соединений двухканального прибора Приложение Л Расположение элементов на плате канала измерения В связи с постоянной работой по совершенствованию изделий повышающей их надежность и улучшающей условия эксплуатации в конструкцию могут быть внесены незначительные изменения не...
50509. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА АНТРОПОГЕННЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ, ПОПАДАЮЩИХ В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ В РЕЗУЛЬТАТЕ РАБОТЫ АВТОТРАНСПОРТА 223.5 KB
  Применение этой присадки позволяет сократить потребление топлива но загрязняет атмосферу соединениями свинца. При сжигании в автотранспортных установках топлива в воздух выбрасывается с продуктами сгорания сернистый ангидрид который соединяясь с атмосферной влагой образует сернистую и серную кислоты попадающие в конечном счете в почву и воду. В автомобильных двигателях химическая энергия топлива преобразуется в тепловую а затем в механическую работу. Курчатова подсчитано что во избежание гибельного парникового эффекта нужно...
50511. Теория информационной безопасности и методология защиты информации. Методические указания 2.41 MB
  Защита ПО от несанкционированного использования с помощью электронных ключей HSP Защита ПО от несанкционированного использования с помощью электронных ключей HSP Цель Познакомиться на практике с методами и средствами программно-аппаратной защиты программ и данных на примере электронных ключей HSP. Научиться программировать под электронные ключи HSP с использованием PIфункций для защиты программ от НСД. Программно-аппаратные средства Компьютерная лаборатория с ЛВС; электронные ключи HSP: HSP4 Stndrd HSP4 Memo HSP4 Time HSP4 Net;...
50512. АРХИВИРОВАНИЕ ДАННЫХ. РАБОТА С АРХИВАТОРАМИ КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ 159 KB
  Наиболее известные архиваторы Название Описание 7ZIP http: 7zip. Он поддерживает ZIP 7z RR CB GZIP BZIP2 и TRархивы. Степень сжатия которая достигается этим архиватором чрезвычайно высока при использовании родного формата 7zip но при использовании опций обычного ZIPформата степень сжатия меньше. LZip Мощная программа для работы как с Zipфайлами так и с архивами других форматов всего 35 и компрессирование разных форматов.
50513. Изучение затухающих электромагнитных колебаний в колебательном контуре с помощью осциллографа 519.5 KB
  Цель работы: Изучение с помощью электронного осциллографа электромагнитных колебаний возникающих в колебательном контуре содержащем индуктивность емкость и активное сопротивление; изучение условий возникновения затухающих колебаний в контуре; расчет основных физических...
50514. Использование СУБД ACCESS для публикация данных в Web 58 KB
  Результат создания страницы доступа к данным просмотреть в Web броузере. Статические HTMLстраницы Такая Webстраница содержит некоторые неизменяемые данные полученные путем преобразования данных таблицы или запроса CCESS в документ формата HTML. При создании такой страницы создается один документ для каждой таблицы формы или страницы отчета CCESS.