Параметрический синтез и анализ одноконтурной САР.
Статическое регулирование характеризуется наличием П – регулятора, тогда
WP(р)=Крег
При оптимизации значений, по экспериментальным данным целесообразно К – коэффициент регулятора принимать К=10
WP(р)=10
Передаточная функция объекта регулирования с учетом отнесенных к собственно объекту звеньев, имеет вид:
Wоб(р)= WPO(р)WOP(р)WИУ(р)
В общем случае любая одномерная АСР с главной обратной связью путем постепенного укрепления звеньев может быть приведена к простейшему виду, передаточная функция разомкнутой системы, которой
W(p)=WP(p)*WОБ(p)
Кривая разгона САР температуры показывает, что объект инерционный, статический и имеет запаздывание, так как запаздывание незначительно. В дальнейшем исследовании им можно пренебречь. Тогда передаточная функция объекта будет иметь следующий вид:
Wоб(р)=Коб/(Тобр+1)
Передаточная функция разомкнутой системы
W(p)=WP(p)*WОБ(p)
- при статическом регулировании.
Рис 6. ЛАЧХ и ЛФЧХ для объекта.
Рис 7. АФХ для объекта.
Найдем передаточную функцию замкнутой системы:
Т.к. величина постоянных времени определяется конструктивными особенностями элементов системы, то настройка системы регулирования осуществляется только изменением ее коэффициента К путем воздействия на коэффициент передачи Кр регулятора.
Для определения устойчивости системы строим амплитудно-частотную, фазо-частотную характеристики в логарифмическом масштабе и по замкнутой системе строим годограф.
Рис 8. ЛАХЧ и ЛФЧХ при статическом регулировании.
Рис 9. Амплитудно-фазовая характеристика замкнутой системы.
По графикам видим, что при коэффициенте регулятора Кр=10 запас устойчивости выполняется, т.к. на частоте среза wср фаза меньше 180°, что характеризует устойчивость системы при статическом регулировании, значит возможно использование П-регулятора для САР температуры.
Оценка возможности астатического регулирования.
Одним из признаков астатического звена (или системы в целом) является наличие комплексного переменного Р в качестве множителя в знаменателе передаточной функции, т.е. наличие интегрирующей составляющей.
Рассмотрим возможность ПИ-закона регулирования САР температуры. Для этого построим структурную схему, в которую включим ПИ-регулятор.
Рис 10. Структурная схема САР температуры.
Передаточная функция ПИ-регулятора имеет вид
WP(р)=К+1/Тр; (К=20; Ти=25 сек.)
Найдем передаточную функцию разомкнутой системы
Wраз(р)=Wр(р)Wоб(р)
Найдем передаточную функцию замкнутой системы
По передаточной функции разомкнутой системы строим ЛАЧХ и ЛФЧХ, а по функции замкнутой системы строим АФХ.
Рис 11. Амплитудно-фазовая характеристика замкнутой системы.
Рис 12. ЛАЧХ и ЛФЧХ при астатическом регулировании.
Частотные характеристики показывают, что система имеет запас устойчивости, как по амплитуде, так и по фазе, т.к. на частоте среза wср фаза < 180° значит возможно использовать ПИ регулятор для САР температуры.
Исследование качества одноконтурной САР.
К автоматическим системам регулирования предъявляются требования не только в отношении ее устойчивости. Для работоспособности системы не менее необходимо, что бы процесс автоматического регулирования при определенных качественных показателей.
Дополнительно
Высокопроизводительная, экономичная и безопасная работа технологических агрегатов металлургической промышленности
Высокопроизводительная,
экономичная и безопасная работа технологических агрегатов металлургической
промышленности требует применения современных методов и средств измерения
величин, характеризующих ход производственного процесса и состояние
оборудования. Автоматический контроль является логически ...
Структурная и молекулярная организация генного вещества
Почти полвека тому назад, в 1953 г., Д. Уотсон и Ф. Крик открыли принцип
структурной (молекулярной) организации генного вещества -
дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) [1]. Структура
ДНК дала ключ к механизму точного воспроизведения - редупликации - генного
вещества [2]. Так
возникла новая наука ...