Системи за автоматично регулиране
Изтегляне 330.5 Kb.
|
Свързани:
principi-za-prenasyane-na-informaciya (1)
| 4. Закони на регулиране.
Законът на регулиране определя начинът по който САР реагира при поява на смущаващо въздействие. Това става при изменение на зададената стойност или при изменение на Хсм. Този закон се залага в блока за управление БУ. При избор на закон на регулиране е важно да се знаят статичните и динамични характеристики, които той придава на системата. Статични характеристики са тези, които се проявяват при постоянно ниво на Хсм и Хзад, а динамични – при тяхното изменение. Пропорционално регулиране (П регулиране) – при него управляващото въздействие е пропорционално на разликата между зададената и действителната стойност на изходящия фактор , изразена чрез напрежението на обратна връзка . Предимства: Управляващото въздействие се формира веднага; Сравнително просто устройство на управляващата част. Фиг. 6 Пропорционално регулиране Недостатък: Регулирането винаги се извършва с грешка, пропорционална на отклонението на . Очевидно, ако се постигне желаното равенство , то ще бъде 0, регулиращото въздействие ще отпадне и равенството ще се наруши. Тази грешка се нарича статическа, тъй като е постоянна във времето при Този недостатък частично се намалява чрез усилване на . За тази цел се въвежда усилвател У с коефициент на усилване Ку т.е. . С увеличаване на Ку грешката на регулиране намалява, но прекалено големите стойности влошават стабилността на САР. Тя проявява склонност към автоколебания дължащи се на това, че малки изменения на смущаващия фактор водят до големи коригиращи въздействия. На фиг. 6 е показано изменението на факторите, участвуващи в регулиране на честотата на въртене на постояннотоков двигател при Хзад=const. Смущаващото въздействие Хсм в случая се проявява като стъпално нарастване на товара. Повишаването на съпротивителния момент (товара) води до понижаване на честотата на въртене. Това веднага се отразява върху сигнала на обратната връзка и блока за управление на скоростта веднага повишава управляващия сигнал Хупр, който се подава към силовия преобразувател. В резултат напрежението Uдв, захранващо двигателя се повишава, повишава се тока през котвата му, а от там и въртящия момент. Честотата на въртене (изходящият фактор Удв) се повишава, но винаги остава по-ниска от зададената стойност Узад, съответствуващо на Хзад. За сравнение е показано изменението на честотата на въртене при отворена система, т.е. при изключена ОВ. Вижда се, че въвеждането на пропорционално управление намалява влиянието на смущаващите фактори, но не го премахва напълно. Пропорционално-интегрално регулиране (ПИ регулиране). При този вид управление законът на регулиране е: . З Фиг. 7пропорционално-интегрално регулиране а реализиране на този закон в БУ е добавен електронен блок, наречен интегратор, в който се получава след интегриране на разликата във времето. Колкото по голяма е тя, толкова по интензивно се променя в посока на намаляването й. В резултат, разликата постепенно намалява с тенденция да се достигне момент, при който . За разлика от пропорционалния закон на управление, тук при достигане на това равенство, остава постоянно, на ниво при което то е получено. К е коефициент, зависещ от параметрите на интегратора и определя интензивността на преходните процеси. На фиг. 7 е показана реакцията на САР с пропорционално-интегрален закон на регулиране. При скокообразно изменение на зададената стойност Xзад започва процес на регулиране, при който изходящата величина Y се стреми да достигне Хзад. В зависимост от К преходния процес може да бъде с различна продължителност. При малки стойности на К процесът е твърде продължителен и дълго време изходящият фактор Y3 ще се различава от Хзад. При големи стойности на К е възможно пререгулиране и изпадане в атоколебания – крива Y1. При правилно подбран K регулирането е стабилно и оптимално по отношение на продължителност – Y2. Пропорционално-диференциално-интегрално регулиране (ПИД регулиране). С цел скъсяване на времето на преходните процеси и увеличаване на стабилността на работа на САР (избягване на пререгулиране и изпадане в автоколебания) в БУ се добавя и т.н. диференциращо звено. При бавни изменения на Хупр и Хсм то не оказва видимо влияние върху работата на системата. При скокообразни изменения обаче, то увеличава стръмността на преходните процеси и скъсява тяхната продължителност. Предимството на ПИ и ПИД регулирането е в липсата на статична грешка, което означава, че с изключение на периода на преходните процеси, изходящият фактор ще бъде равен на зададения, което е и целта на регулирането. От друга страна постигането на определени динамични и статични характеристики е доста сложно и все по-често блокът за управление се изгражда на базата на микропроцесорна система. С това се дава възможност управлението да се води по няколко входящи и изходящи фактора, въвеждане на база данни, отчитащи влиянието на различни фактори и т.н. Такива са например системите за управление на двигателя на съвременния автомобил. Изтегляне 330.5 Kb. Сподели с приятели:
|