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

76196. Transferuri de date si operatii oritmetice cu memorie 106.04 KB
  Forma Lagrange de interpolare polinomului arată caracterul liniar al polinomului de interpolare și unicitatea acestui polinom. De aceea, este de preferat în probe și argumente teoretice.
76198. Мінливий образ великого гетьмана: Б. Хмельницький у історіографічній спадщині 71.96 KB
  Керівник Хмельниччини — повстання проти панування шляхти в Україні, котре, переросло у загальну, очолену козацтвом, визвольну війну проти Речі Посполитої. Перший з козацьких ватажків, котрому офіційно було надано титул гетьмана.
76199. Історичні передумови виникнення християнства 135.5 KB
  Слово завіт означає договір союз Бога з обраним народом і всім людством. Відповідно ту частину в якій ідеться про союз Бога з іудейським народом називають Старим Завітом іудеї Танахом. У Новому Завіті йдеться про союз Бога з усім людством.
76200. Демократичні принципи правової організації та функціонування Верховної Ради України в системі органів державної влади 40 KB
  E тезах досліджуються принципи роботи Верховної Ради України, проблеми представництва інтересів громадян та порушення регламенту роботи парламенту, можливі способи відновлення довіри до ВРУ.
76202. Оптимизация системы полноценного кормления высокопродуктивных молочных коров 79.78 KB
  Рубцовое пищеварение - из всех сельскохозяйственных животных желудок у жвачных самый сложный. Он многокамерный и состоит из четырех отделов: рубца, сетки, книжки и сычуга. Первые три отдела служат преджелудками и лишь последний — сычуг — выполняет роль истинного желудка.
76203. Косвенный иск: понятие и общая характеристика 134.5 KB
  Нарушение интересов общества может выражаться в причинении обществу убытков в результате сделок заключенных единоличным исполнительным органом самостоятельно или по указанию контролирующего участника.
76204. Биологические ритмы и работоспособность 79.44 KB
  Целью являлось рассмотрение динамики работоспособности человека. Биологические ритмы или биоритмы -– это более или менее регулярные изменения характера и интенсивности биологических процессов.