75427

Двохпозиційні регулятори

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Принцип роботи Двохпозиційні регулятори забезпечують хорошу якість регулювання для інерційних обєктів з малим запізнюванням не вимагають настройки і прості в експлуатації. Ці регулятори представляють звичайний і найбільш широко поширений метод регулювання...

Украинкский

2015-01-12

96 KB

1 чел.

ЛЕКЦІЯ 23

Двохпозиційні регулятори

Призначення. Принцип роботи

Двохпозиційні регулятори забезпечують хорошу якість регулювання для інерційних об'єктів з  малим запізнюванням, не вимагають настройки і прості в експлуатації. Ці регулятори представляють звичайний і найбільш широко поширений метод регулювання.

 Двохпозиційні регулятори використовуються для управління елементами перемикачів -дискретними виконавчими пристроями:

• електромеханічними реле

• контакторами

• транзисторними ключами

• симісторними або тиристорними пристроями

• твердотільними реле і ін.

 У простому випадку (без зворотного зв'язку) двохпозиційний регулятор працює як двохпозиційний перемикач.

 Наприклад, потужність, що подається на нагрівач, має тільки два значення - максимальне і мінімальне (нульове), дві позиції (звідси і назва регулятора - двохпозиційний) - нагрівач повністю включений або повністю вимкнений.

Структурна схема двохпозиційної системи регулювання приведена на мал.  24.1

Рис. 24.1.  Структурна схема двохпозиційної системи регулювання

де: АР - двохпозиційний регулятор , ОУ- об’єкт управління, SP - вузол формування заданої точки (завдання ), Е - розузгодження регулятора , PV=X- регульована величина, У - що управляє дія, Z - збуджуюча дія.

 Для запобігання «коливання» вихідного пристрою (наприклад, реле), що управляє, і виконавчого механізму (наприклад, нагрівального елементу) поблизу завдання  SP (дуже частого включення нагрівача), передбачається гістерезис Н

 Наприклад, опис роботи двохпозиційної системи регулювання температури в печі за допомогою нагрівача, може бути представлено таким чином:

• Нагрівач включений, поки температура в печі (X=PV) не досягне значення заданої точки SP.

• Вихід регулятора Y ( ) відключається, якщо регульована величина (температура) вище заданої точки SP.

• Повторне включення нагрівача відбувається  після зменшення температури до значення SP-H, тобто з урахуванням гістерезису H елементу перемикача.

Трьохпозиційні регулятори

 Призначення. Принцип роботи

 Трьохпозиційні регулятори забезпечують хорошу якість регулювання для інерційних об'єктів з  малим запізнюванням.

Трьохпозиційні регулятори використовуються для управління елементами перемикачів -дискретними виконавчими пристроями :

• електромеханічними реле

• контакторами

• транзисторними ключами

• симисторними або тиристорними пристроями

• твердотільними реле і ін.

 Трьохпозиційні регулятори використовуються для систем управління рівнем різних речовин, для систем управління нагріванням-охолоджуванням різних теплових процесів, холодильних установок, регулювання мікроклімату підігрівачем і вентилятором, для систем розподілу і змішування різних потоків речовин за допомогою триходових клапанів, кранів, змішувачів, реверсивних електродвигунів, сервоприводов і ін.

 Трьохпозиційний регулятор включає за допомогою елементів перемикачів електродвигун виконавчого механізму на праве обертання (наприклад, відкриття регулюючого органу), зупинку або ліве обертання (відповідно - закриття регулюючого органу), три позиції (звідси і назва регулятора - трьохпозиційний) - електродвигун включений на праве обертання, повністю зупинений або включений на ліве обертання.

 Принцип роботи трьохпозиційного регулятора розглянемо на ємності з водою, з  постійно працюючим насосом підкачки - див. рис. 24.2.

• Для вимірювання рівня в місткості встановлений датчик рівня. На лінії підкачки після насоса встановлений регулюючий клапан з  електроприводом. При заданому рівні SP - «норма» - клапан знаходиться в деякому проміжному положенні.

• При зменшенні рівня нижче за уставки SPl «нижній рівень» включиться електродвигун сигналом Би (більше), відкриваючи клапан.

• При відновленні рівня електродвигун клапана зупиниться (зняттям сигналу Б) - рівень знаходитиметься в зоні SP «норма».

• Якщо рівень підвищиться вище за уставки SPh «верхній рівень», то клапан закриється , відключиться електродвигун сигналом М (менше).

Рис. 24.2. Схеми управління регулятором рівня в місткості

Регулятор працює за принципом SPl «нижрій рівень» - SP «норма» (середній рівень) - SPh «верхній рівень».

Величина ширини зони нечутливості (мертвої зони) DB (зона «норма») - є програмованим параметром настройки трьохпозиційного регулятора (див. рис.  24.2).

Збільшення ширини зони нечутливості DB зменшується точність регулювання і може привести до того, що в процесі роботи САР регулюючий орган без зупинки переміщатиметься від одного крайнього положення до іншого, тобто, не відрізнятиметься від двохпозиційного регулятора . До такого ж результату приводить значне збільшення швидкості регулюючого органу.

Діапазон нечутливості (мертва зона) DB встановлюється з  центром в заданій точці.

Варіанти представлення зони нечутливості (DB):

• повне значення зони нечутливості (див. рис. 24.2)

• половинне значення зони нечутливості

Структурна схема трьохпозиційної системи регулювання приведена на мал. 24.3.

 

Рис.24.3. Структурна схема трьохпозиційної системи регулювання

де: АР - трьохпозиційний регулятор , ОУ - об’єкт управління, SP - вузол формування заданої крапки (завдання ), Е - розузгодження регулятора , PV=X- регульована величина, сигнали Б (більше) і М (менше) - дії, що управляють, Z - збуджуюча дія.

Для запобігання «коливання» вихідного пристрою (наприклад, реле), що управляє, і виконавчого механізму поблизу точки його включення (дуже частого включення ), передбачається гістерезис Н (див. розділ 1.2.3).

Багатопозиційні регулятори

Багатопозиційні регулятори застосовують:

• для підвищення точності регулювання

• для збільшення реакції системи регулювання і зменшення часу регулювання

• для поліпшення показників якості регулювання.

Призначення. Принцип роботи

Багатопозиційні регулятори забезпечують хорошу якість регулювання для інерційних об'єктів з  малим запізнюванням.

Даний тип регуляторів використовується для управління елементами перемикачів -дискретними виконавчими пристроями : електромеханічними реле, контакторами, транзисторними ключами, симісторними або тиристорними пристроями , твердотільними реле і ін., а також триходовими клапанами, кранами, змішувачами, реверсивними електродвигунами, сервоприводами.

Багатопозиційні регулятори можуть управляти одночасно декількома навантаженнями, наприклад, група ТЕНів, вентилятори, заслінки і ін.

Багатопозиційний регулятор працює як багатопозиційний перемикач.

Наприклад, температура в камері регулюється двома ТЕНами - одним великій потужності для швидкого виходу на температурний режим камери, іншим - менш могутнім - для підтримки температури в камері, а для пониження температури (охолоджування) використовується вентилятор.

Приклад структурної схеми багатопозиційної системи регулювання приведений на мал.  24.4.

Рис. 24.4.. Структурна схема багатопозиційної системи регулювання

де: АР - багатопозиційний регулятор , ОУ - об’єкт управління, SP - вузол формування заданої крапки (завдання ), Е - розузгодження регулятора , PV=X - регульована величина

сигнали Y1 (управління ТЕНом великої потужності), Y2 (управління ТЕНом малої потужності), Y3 (управління вентилятором) - дії, що управляють, Z - збуджуюча дія.

Питання до контролю і засвоєння:

  1.  Якою є залежність між часом затримки та періодом опитування?
  2.  Які з П-регуляторів використовуються найчастіше і в чому його різниця?
  3.  Що таке квантування в часі?
  4.  Намалюйте умовне позначення багатопозиційного регулятора.
  5.  Чим цифрові регулятори подібні до первинних регуляторів?


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

47037. Определение адекватности построенной модели регрессии 47.5 KB
  Анализ остаточной компоненты остаточного ряда позволяет оценить качество полученнного уравнения регрессии. Модель считается адекватной исследуемому процессу если: 1 математическое ожидание значений остаточного ряда близко или равно нулю; 2 значения остаточного ряда случайны; 3 независимы; 4 подчинены нормальному закону распределения. Равенство нулю математического ожидания ряда остатков означает выполнение следующего соотношения: Однако в случае применения метода наименьших квадратов такая проверка является излишней поскольку...
47038. Права особи в Україні 47.5 KB
  Особисті права особи в Україні Громадянські та політичні права належать до так званого “першого покоління†прав людини. Саме ці права в першу чергу були проголошені французькою “Декларацією прав людини і громадянина†і “Біллем про права†який увійшов до складу Конституції США. Особисті громадянські права визначають свободу людини в сфері особистого життя його юридичну захищеність від будьякого незаконного втручання. До громадянських прав відноситься право приватної власності право на охорону сімї материнства і дитинства...
47041. Дистилляция в коньячном производстве. Её особенности при получении коньячного спирта. Используемое оборудование. Классический способ. Факторы, обуславливающие состав примесей различных фракций 48.12 KB
  Дистилляция вина сложный физикохимический процесс во многом определяющий качество будущего коньяка. Классическая технология коньяка Шаранты предусматривает двукратную перегонку вина на кубовых аппаратах получивших название шарантских и выдержку полученного спирта дистиллята в дубовых бочках. В эти реакции вовлекаются как нелетучие соединения вина углеводы азотистые фенольные соединения нелетучие кислоты и др. В кубе во время кипячения вина происходит образование альдегидов спиртов кислот эфиров летучих фенолов и других...
47042. Трудовые ресурсы и человеческий капитал. Экономический рост – обобщающий результат функционирования национальной экономики 50.17 KB
  С периодом в несколько лет или десятилетий фаза экономического роста сменяется фазой снижения показателей. Факторами экономического роста именуются те явления и процессы которые определяют масштабы роста настоящего размера производства способности повышения эффективности и свойства роста. На макроэкономическом уровне ведущими показателями динамики экономического роста являются: рост размера ВВП ВНП либо НДС темпы роста ВВП ВНП и НД в расчете на душу населения; темпы роста промышленного производства в целом по главным отраслям и на душу...
47043. Макроэкономическое равновесие на товарном рынке. Модель совокупного спроса и совокуп.предложения 49.14 KB
  Совокупный спрос зависят от уровня цен размера доходов населения намерений на будущее налогов правительственных расходов и денежного предложения. P уровень цен товаровQ реальный объем ВНП. Эффект процентной ставкиэффект богатства и дохода эффект импортных закупок. эффектом процентной ставки повышение цен увеличение спроса на деньги рост процента за кредит на денежном рынке: домохозяйства сокращают закупки потребительских благ чтобы меньше платить за кредит; фирмы уменьшают закупки инвестиционных товаров так как для многих...
47045. Конкурентное Поведение фирмы в условиях несовершенной конкуренции 51.33 KB
  Аналитические показатели изменения уровней ряда динамики: Абсолютный прирост базисный ∆б= yi yo где yi уровень сравниваемого периода; y0 уровень базисного периода. Коэффициент роста Ki определяется как отношение данного уровня к предыдущему или базисному показывает относительную скорость изменения ряда. Можно выделить 2 категории показателей в этой группе: а средние уровни ряда; б средние показатели изменения уровней ряда. Средние уровни ряда рассчитываются в зависимости от вида временного ряда.