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

25 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

25450. Надзор и контроль за соблюдением законодательства об охране труда 148.5 KB
  Контроль за состоянием охраны труда и его виды. Органы государственного надзора за охраной труда. Компетенция Госгорпромнадзора в сфере надзора и контроля за соблюдением законодательства об охране труда. Права и ответственность должностных лиц специально уполномоченного центрального органа исполнительной власти по надзору за охраной труда.
25451. Социальные перспективы и вариативность моделей социальной работы 19.29 KB
  Социальные перспективы и вариативность моделей социальной работы Основные модели теоретического обоснования практики соц.работы отражают не только результаты научных поисков ученых разных поколений но и ее эволюцию изменения в самом содержании и формах соц. Каждая модель содержит некоторые теоретические положения связь со смежными науками о человеке и обществе естественными социокультурными основами жизни а так же предполагает вполне определенное содержание соц. соц.
25452. ОРГАНИЗАЦИЯ ОХРАНЫ ТРУДА НА ПРЕДПРИЯТИИ 134 KB
  Обязанности работника и работодателя по охране труда. Финансирование охраны труда. Организация проведения медицинских осмотров. Служба охраны труда: основные задачи, компетенция. Комиссия по вопросам охраны труда предприятия: порядок создания, обязанности и права комиссии.
25453. Комплексно-ориентированные модели 18.17 KB
   Ролевая теория – основа – психологическое знание компоненты социологического знания. Соц.роль – это поведение которое от человека ожидают люди при выполнении им соц. Ролевую игру соц.
25454. Применение теории систем в практике социальной работы 11.83 KB
  применение теории систем в практике социальной работы Теория систем и системные идеи в социальной работе восходят к общей теории социальных систем Р. В первоначальном своем варианте эта теория как известно была разработана на биологическом материале и доказывала что все организмы являются системами составленными из подсистем а сами они в свою очередь есть часть сверхсистем. В соответствии с основными положениями теории систем социальная система представляет собой не нечто целое а определенный набор абстракций из конкретных форм...
25455. Государственное управление охраной труда 104.5 KB
  Система управления охраной труда. Функции, задачи управления охраной труда. Основные принципы государственной политики в области охраны труда. Система органов государственного управления охраной труда. Полномочия КМУ в области охраны труда.
25457. Теория социальной работы как наука. Механизмы взаимодействия теории и практики социальной работы 15.18 KB
  Теория социальной работы как наука. Механизмы взаимодействия теории и практики социальной работы Теоретическое обоснование соц. Вопервых определяется место соц.работы как науки среди таких дисциплин как соц.