В зависимости от сложности связей между отдельными элементами

Классификация по виду зависимости между значениями регулируемой величины и регулирующим воздействием.

Классификация в зависимости от вида закономерностей в изменении сигналов.

Классификация систем по алгоритму управления.

Лекция № 4.

Тема 1.3: «Классификация систем управления и регулирования».

1) Стабилизирующие АСР – это такие, алгоритм функционирования которых содержит предписание поддерживать регулируемую величину на постоянном заданном значении.

Задающее воздействие в таких системах имеет постоянное значение.

Такие системы применяются на регулирование параметров непрерывных технологических процессов.

Примером простейшей системы может служить АСР давления газа в трубопроводе.

2) Программные АСР – это такие, в которых регулируемая величина поддерживается в соответствии с заранее заданной программой во времени.

Программа регулирования может задаваться с помощью профилированного кулачка (лекало), диафрагмы, графика, которые перемещаются эл. двигателем. В современных комплексных системах программа задается ЭВМ.

Программные АСР используются для управления периодических процессов (термические печи, нагревательные колодцы, сталеплавильные печи).

3) Следящие АСР – это такие, в которых регулируемая величина поддерживается в зависимости от изменения по не известному заранее закону другой переменной величины.

Примером простейшей АСР может служить система регулирования соотношения расходов «газ-воздух».

где Д1 – датчик расхода газа (ведущая величина);

Д2 – датчик расхода воздуха (ведомая величина).

При изменении расхода газа регулятор в той же пропорции изменяет расход воздуха.

4) Каскадные системы, в которых задание управляющему регулятору определяет дополнительный вышестоящий контур управления.

В таких системах создаются два контура управления: главный – корректирующий; управляющий – ведомый.

Примером такой системы является регулирование соотношения «газ-воздух» с коррекцией по анализу дымовых газов. При изменении содержания кислорода в дыме корректирующий регулятор дает команду регулятору соотношения изменить расход воздуха, чтобы обеспечить экономичное сжигание.

5) Системы автоматической оптимизации (самонастраивающиеся системы), которые автоматически выбирают и поддерживают оптимальное значение регулируемой величины.

В качестве регулируемой величины используется обобщенный технологический показатель (КПД, производительность, качество). Обычно эти показатели должны иметь экстремальное значение (максимальное или минимальное).

Система автоматической оптимизации совершает непрерывный поиск экстремального значения. Поиск производится с помощью пробных воздействий. Для этого в составе системы имеется запоминающее устройство и сравнивающее устройство, которое анализирует предыдущий и последующий результаты.

Примером оптимальной АСР может служить система автоматизации экономичности процесса горения (система регулирования соотношения «газ-воздух» с коррекцией по температуре факела). Максимальная температура факела при заданном соотношении свидетельствует об оптимальном режиме горения.

Д1 – датчик расхода газа;

Д2 – датчик расхода воздуха;

Р – регулятор соотношения «газ-воздух» (экономичности процесса горения), регулятор управляет расходом воздуха;

РП – радиационный пирометр, измеряющий температуру факела tф;

ЭР – экстремальный регулятор, воздействующий на регулятор соотношения.

Экстремальный регулятор путем пробных воздействий через регулятор соотношения находит такое значение расхода воздуха Qв, при котором поддерживается максимальная температура факела.

1) Линейные системы, в которых процессы описываются линейными дифференциальными уравнениями с постоянными коэффициентами.

Линейные АСР содержат только линейные элементы. Исследовать и настраивать такие системы проще.

2) Нелинейные системы, которые имеют хотя бы один нелинейный элемент и описываются нелинейными дифференциальными уравнениями.

Такие системы требуют перестройки параметров в процессе работы. Для этого используются регуляторы с автоматической подстройкой.

1) Статические системы, у которых имеется жесткая зависимость между отклонением регулируемой величины от задания и регулирующим воздействием.

Х

Хmax

Xз _ _ _ _ _ _

Xmin _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Уо Уmax Хр(У)

Такие системы поддерживают параметр неточно, с некоторой статической ошибкой.

2) Астатические системы, в которых в установившемся режиме регулируемая величина всегда равна заданному значению.

Х

Х=Хз

Уо Уmax У

Такая система будет работать до даких пор, пока параметр не придет к заданному значению.

1) Одноконтурные системы, которые содержат один замкнутый контур, т.е. они имеют одну регулируемую величину, один регулятор, регулирующий орган, связанные в цепь главной обратной связи.

2) Многоконтурные системы, в которых кроме основного регулирующего контура имеются дополнительные контуры, составляющие дополнительные связи – прямые и обратные.

Дата добавления: 2014-12-08