Величины, характеризующие воздействия

Терминология, на примере такого регулятора

Объект регулирования – участок трубопровода от клапана до точки измерения давления.

Регулируемая величина – давление P_т.

Регулирующий орган – клапан.

Измерительное устройство или чувствительный элемент, или датчик – мембрана (в данном случае).

Усилительное устройство – в данном случае – эффективная часть мембраны.

Задающее устройство или задатчик – груз.

Датчик, усилительное устройство образуют регулирующее устройство.

В данном случае, мембрана с жёстким центром осуществляет функции усилительного и измерительного устройства. Это регулятор прямого действия. В нём используется энергия регулируемой величины.

В регуляторах не прямого действия в усилительных устройствах используется энергия внешнего источника, а энергия регулируемой величины только для командных целей. Объекты регулирования, регулирующий орган, регулирующий орган, образуют систему регулирования. Если регулирование осуществляется без участия человека, то систему называют автоматической системой регулирования или АСР (САР).

Входное воздействие – это воздействие, приложенное ко входу АСР. В данном случает это .

Внешнее возмещающее воздействие – в данном случае, это .

Выходное воздействие – воздействие на систему АСР с выхода объекта

Регулирующее воздействие – воздействие регулятора на управляемый объект. В данном случае – это перемещение клапана.

Задающее воздействие – в данном случае, это перемещение груза.

Те величины, которые характеризуют воздействие, будем называть сигналами.

Обозначения, общие для всех АСР

- выходной сигнал объекта или системы регулирования

- входной сигнал объекта или системы регулирования

- сигнал внешнего возмущающего воздействия

- сигнал на выходе регулятора

- сигнал на выходе за датчиком или задающий сигнал

Структурные схемы АСР

1 – объект регулирования

2 – регулирующее устройство

3 – регулирующий орган

4 – точка разветвления

5 – элемент сравнения выходного и задающего сигнала

Стрелки на схеме указывают направление потока вещества или энергии в объекте регулирования и воздействие регулятора на регулирующий орган.

Данная схема отображает реальную схему работы того, что было только что до этого. Величины, указанные на схеме являются безразмерными.

Выход объекта в такой схеме связан через регулятор с его входом. Такого рода системы называются замкнутыми АСР. Поскольку воздействие с выхода объекта на вход осуществляется по единственному каналу, система называется одноконтурной.

Передача воздействия с выхода системы на вход, называется обратной связью, а канал, по которому передаётся воздействие – канал обратной связи.

Схема разомкнутой системы:

Элементы структурной схемы:

Элементы 1 и 2 называются звеном. Звеном может быть: объекты регулятора, в которых происходит преобразование каких-то физических величин. Таких вот звеньев не много.

Математическим описанием звена является уравнение, связывающее входную и выходную величины в установившемся состоянии, т.е в статике. Записывается это, как y=f(x). А может быть в состоянии движения, т.е. в динамике и записывается, как y(t)=f[x(t)].

Элементы или устройства, выполняющие функции сравнения нескольких величин, носят название сумматоров.

Сумматор:

Математическое описание суммирующего элемента:

Для точки 3:

Для точки 5:

Классификация автоматических систем регулирования

1. АСР, действующая по отклонению регулирующей величины. Пример – рассмотренная АСР.

2. Если в такой АСР применить задающее устройство, в котором будет изменяться заданное значение регулируемой величины U во времени по определённой программе, то такую АСР будем называть программной АСР.

3. Следящие АСР.

4. Действующая по возмущению. На вход регулятора вместо сигнала по отклонению можно подать сигнал по основному возмущению (есть системы по расходу воды на стоке или по разности расходов на притоке и стоке, т.е. q_ст-q_пр и воздействовать на ликвидацию небаланса между q_пр и q_ст). Такие АСР включаются в работу, не дожидаясь отклонения регулируемой величины. Это повышает быстродействие АСР.

5. Многосвязные АСР

6. Экстремальные АСР.

Если выходной сигнал объекта является регулируемой величиной и связан с входным сигналом экстремальной зависимостью, то для поддержания этого сигнала в максимальном или минимальном значении необходим регулятор, снабжённый устройством поиска экстремума регулируемой величины, сравнение с ним текущего значения регулируемой величины и выдачи соответствующих команд. Именно такие АСР называются экстремальными

7. АСР непрерывного и дискретного действия (непрерывного – действуют во времени постоянно, дискретные – находятся в состоянии готовности и включаются в работу только в определённых случаях).

Дата добавления: 2015-04-29