Питання для самоперевірки та захисту

1.Засоби реалізації П – закону регулювання.

2.Поняття ідеального та реального П- регулятора.

3.Устрій та принцип дії САР з П- регулятором.

4.Статична характеристика САР з П- регулятором.

5.Поняття нерівномірності регулювання.

6.Якість роботи САР. Показники якості.

7.Залежність нерівномірності САР від коефіцієнта передачі САР по регулюючій і збурюючій діям.

8.Склад П- регулятора та призначення елементів.

Лабораторна робота №4. ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ГНУЧКОГО ЗВОРОТНОГО ЗВ’ЯЗКУ НА ЯКІСТЬ РОБОТИ САР ЧАСТОТИ ОБЕРТАННЯ ВАЛА ДВЗ (САР З ПРОПОРЦІЙНО – ІНТЕГРАЛЬНИМ РЕГУЛЯТОРОМ)

Мета роботи: 1) дослідити вплив параметрів гнучкого зворотного зв’язку на якість роботи САР; 2) ознайомитись з деякими засобами реалізації пропорційно – інтегрального регулятора (ПІ – регулятора).

1.Теоретичні відомості для виконання роботи. Автоматичні регулятори, в яких використовується гнучкий зворотній зв’язок, реалізують пропорційно – інтегральний закон роботи (ПІ – закон).

Рівняння руху і передаточна функція ідеального ПІ – регулятора мають вигляд

(4.1)

При стрибкоподібній зміні регульованої величини на виході ПІ – регулятора дія y змінюється в часі як показано на рис. 4.1.а, на виході реального регулятора на рис. 4.1.б.

Реалізація ПІ – регулятора шляхом включення зворотного зв’язку з виходу підсилювального пристрою – рис. 4.2, а) або з виходу виконавчого механізму рис 4.1, б).

На структурній схемі 4.2.а підсилювач k ₁ охоплено зворотнім зв’язком у вигляді аперіодичної ланки. На схемі 4.2.б підсилювач разом з виконавчим механізмом охоплено зворотнім зв’язком в вигляді реальної диференцюючої ланки.

Рис.4.1. Перехідні процеси ідеального а) і реального (б) ПІ - регулятора

Конструктивна (принципова) схема пристрою гнучкого зворотного зв’язку приведена в роботі 6 на рис. 6.1.

а) б)

Рис.4.2 Структурна схема реального ПІ – регулятора

Передаточні функції регулятора, що приведені на структурних схемах, можуть бути знайдені так:

, (4.2)

де – ; ; ; .

Якщо порівняти це вираження з передаточною функцією (4.1) ідеального ПІ– регулятора, то можна виявити, що в складі реального регулятора присутня так звана баластна ланка у вигляді аперіодичної ланки з постійною часу та з коефіцієнтом передачі .

Для структурної схеми на рис. 4.2, б) одержано, що загальний вигляд передаточної функції такий же, але значення дорівнює , тобто не залежить від постійної часу виконавчого механізму і від постійної часу інтегрування . Передаточні функції баластних ланок для обох випадків однакові.

При регулятор стає ідеальним, що виконується, якщо коефіцієнт передачі підсилювача має великі значення. Чим більше значення k тим сильніше відхилення характеристик розглянутої моделі від характеристик ідеального регулятора.

Область нормальної роботи визначається нерівностями:

; ,

де та - задані норми відхилення по модулю і фазі амплітудних і фазочастотних характеристик. Конструктивна схема ПІ – регулятора, що реалізована згідно до структурної схеми на рис. 4.2,б) приведена в лабораторній роботі 6.

Чисельні значення коефіцієнтів передаточних функцій САР з ПІ – регулятором наведені в табл. 3.5.

При виконанні роботи за любим варіантом по вказівці викладача задаються значення всіх елементів, з тих що, були використані в лабораторних роботах 2,3. Значення параметрів гнучкого зворотного зв’язку та змінюються згідно з табл.4.1.

Схема набору САР з гнучким зворотнім зв’язком, що працює за реальним пропорційно-інтегральним законом приведена на рис. 4.3.

Рис.4.3. Схема набору моделі САР частоти обертання вала ДВЗ, що працює за реальним ПІ законом регулювання в Simulink

Чисельні значення коефіцієнтів передаточних функцій САР з ПІ- регулятором наведені в табл. 2.1, 4.1.

При виконанні роботи за любим варіантом по вказівці викладача задаються значення всіх елементів, з тих, що були використані в лабораторних роботах 2,3. Значення параметрів гнучкого зворотного зв’язку δ _р та Т_і змінюються згідно з табл. 4.1.

Дата добавления: 2014-11-06