Лекция № 3

Структурная схема АСР. Основные свойства системы.

Для обеспечения процесса автоматического регулирования система обязательно должна состоять из нескольких функциональных элементов. Простейшая система состоит из элементов, показанных на следующей структурной схеме:

1. Объект регулирования – агрегат, машина, в котором должна поддерживаться регулируемая величина Х. Для обеспечения технологического режима в объект подается энергия Qпр – приток энергии. Из объекта отводится энергия Qст – сток энергии. Если Qпр=Qст, то регулируемая величина сохраняется постоянной. Поэтому основным возмущающим воздействием является разность между притоком и стоком: ΔQ=Qпр-Qст. Кроме того, на объект могут влиять другие возмущающие воздействия.

2. Измерительное устройство (датчик) – воспринимающее регулируемую величину и преобразующее ее в сигнал, пропорциональный действительному (текущему) значению регулируемой величины – Хд.

3. Задающее устройство (задатчик) – выдающее сигнал, соответствующий заданному значению регулируемой величины – Хз. Задатчики могут быть ручные, автоматические (программные) и корректирующие.

4. Регулирующее устройство (регулятор) – устройство, которое воспринимает действительное и заданное значение регулируемой величины, сравнивает их между собой, выявляет рассогласование ΔХ, усиливает его и вырабатывает управляющее воздействие У по определенному закону во времени. В общем случае регулятор состоит из суммирующего устройства "СУ", усилителя "У" и устройства обратной связи "ОС".

Суммирующее устройство выявляет рассогласование ΔХ, усилитель его усиливает до величины, необходимой для перемещения регулирующего органа, устройство обратной связи формирует закон регулирования во времени, т.е. управляющее воздействие: У=f(ΔХ,t).

5. Исполнительный механизм, который преобразует управляющее воздействие в механическое перемещение.

6. Регулирующий орган, который непосредственно воздействует на технологический процесс путем изменения подачи или отвода энергии. Регулирующий орган механически сочленен с исполнительным механизмом.

Система регулирования обладает следующими основными свойствами:

1. АСР может находится в двух состояниях:

- Статическое состояние (состояние равновесия), которое создается, когда текущее значение регулируемой величины равно заданному значению: Хд=Хз, а ΔХ=Хд-Хз=0, т.е. на входе регулятора входной сигнал отсутствует, а на его выходе управляющего сигнала нет: У=0.

- Динамическое состояние (состояние переходного процесса, процесса регулирования) наступает, когда произойдет отклонение регулируемой величины и создается рассогласование: ΔХ=Хд-Хз. Рассогласование может создаваться изменением режима работы объекта за счет возмущающих воздействий, изменением задания. а также воздействиями от других систем управления.

Это рассогласование и является входным сигналом системы, которая вырабатывает управляющее воздействие в сторону уменьшения рассогласования.

2. Все отдельно взятые элементы системы обладают свойством детектирования, т.е. сигнал проходит только в одном направлении, от входа к выходу.

3. Автоматическая система должна быть замкнутой, т.е. цепь воздействия совершает замкнутый контур и образует главную обратную связь (ГОС).

Опрос учащихся:

1) Назначение и сущность автоматического регулирования технологического процесса.

2) Основные параметры АСР: регулируемая величина, действительное и заданное значения, рассогласование, автоматическое управление и регулирование.

3) Структурная схема САР.

4) Принцип работы АСР, статическое и динамическое состояния.

Тема 1.2: «Принципы автоматического регулирования и управления».

Дата добавления: 2014-12-08