Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Елементи аналізу якості процесу регулювання

До САР ставлять дві основних вимоги: стійкість і якість процесу регулювання.

Питання стійкості були розглянуті в 4.1. До показників якості процесу регулювання відносяться: максимальне відхилення регульованої величини, перерегулювання, час регулювання (швидкодія), коливальність процесу, ступінь загасання.

Існуючі методи аналізу якості процесу регулювання розділяються на дві основні групи:

прямі методи – методи безпосереднього інтегрування диференціальних рівнянь з наступною графічною побудовою перехідного процесу регулювання;

непрямі методи – методи розподілу коренів, інтегральні оцінки якості процесу регулювання і частотних методів.

В даний час найбільш поширені частотні методи.

Достоїнство непрямих методів аналізу полягає в тому, що вони дозволяють визначити якість процесу регулювання без рішення диференціальних рівнянь.

На мал. 4.4 представлені графіки перехідних процесів для астатичних і статичних систем.

а – для астатичних систем; б – для статичних систем.

Рисунок 4.4 – Графік перехідних процесів

Максимальним відхиленням регульованої величини називається найбільше відхилення її в процесі регулювання, віднесене до величини збурення,

. (4.6)

При цьому для астатичних систем найбільша амплітуда коливання А₁відраховується від осі часу, а для статичних систем – від нового сталого значення, що знаходиться на відстані від осі часу на величину статичної помилки Δу_ст.

Перерегулювання для астатичних коливальних систем – це відношення амплітуди другого напівперіоду А₂ до амплітуди першого напівперіоду А₁

, (4.7)

Перерегулювання для статичних систем – це відношення максимального відхилення параметра А₁ від нового сталого значення до статичної помилки Δу_ст.

. (4.8)

При розрахунках перерегулювання допускається до значення ψ_п = 18%.

Часом регулювання називається час t_p, після закінчення якого відхилення регульованої величини стає і залишається менше зони нечутливості регулятора Δу_неч.

Для систем зі статичними регуляторами за час регулювання іноді приймають час, після закінчення якого відхилення регульованої величини відрізняється від сталого значення не більше ніж на 5 % статичної помилки Δу_ст.

Коливальність процесу характеризується числом коливань регульованої величини за час регулювання t_p.

Ступенем загасання коливань називають величину

, (4.9)

що показує, на скільки відсотків амплітуда коливань А₁ зменшується за один період.

До одних з елементів частотного методу відноситься непрямий метод аналізу якості процесу регулювання по показнику коливальності, тобто відношенню максимуму амплітудно-частотної характеристики замкнутої системи до амплітуди при частоті ω = 0.

По рівнянню амплітудно-фазової характеристики побудуємо амплітудно-частотну характеристику А_з(ω) = f(ω) (рис. 4.5).

Рисунок 4.5 – Амплітудно-частотна характеристика замкнутої системи.

Якщо на цій характеристиці її максимум позначити М, а амплітуду при частоті ω = 0 одиницею, то показник коливальності

. (4.10)

Звідки

. (4.11)

Шляхом ряду перетворень з рівняння (4.11) може бути отримане рівняння

. (4.12)

Це рівняння на комплексній площині є рівнянням окружності з центром, розташованим на натуральній осі в точці С з координатами С і радіусом .

Центр кола розміщений вліво від початку координат на відстані рівній .

Якщо побудувати ряд таких кіл (рис. 4.6) для різних показників коливальності М, то те коло, що торкнеться амплітудно-фазової характеристики розімкнутої системи, і буде характеризувати показник коливальності цієї системи в замкнутому стані.

Якщо амплітудно-фазова характеристика розімкнутої системи не буде заходити в коло для обраного їй показника коливальності М_к, то ця система в замкнутому стані буде мати показник коливальності менше М_к. Показник коливальності М, як було зазначено вище, є непрямим критерієм якості регулювання. Він дає представлення про схильності САР до коливального перехідного процесу. Чим більше показник коливальності, тим більша схильність САР до коливальності і наявності перерегулювання в перехідному процесі. Чим ближче показник коливальності до одиниці, тим менш схильна САР до перерегулювання.

Рисунок 4.6 – Визначення якості процесу регулювання по

показнику коливальності.

Для високоякісних САР показник коливальності повинний знаходитися в межах

М= 1,3 ÷ 1,5.

У контурі регулювання САР безупинно циркулює інформація яка переноситься електричним, пневматичним або гідравлічним сигналом. З цього погляду контур регулювання являє собою канал зв'язку.

Виникнення в системі перехідних і коливальних процесів, зв'язаних з особливостями перехідних характеристик, окремих її ланок варто розглядати як перешкоду, що виникає в цих ланках. Перешкода спотворює сигнал, найчастіше викликає запізнення його й у кінцевому рахунку знижує якість регулювання. Проблема якості регулювання – це проблема боротьби з перекручуваннями сигналу в контурі регулювання, проблема точності. Точність САР завжди кінцева.

У результаті розрахунку САР визначаються вимоги до окремих її ланок, що забезпечують стійкість і необхідну якість регулювання. Ці вимоги не повинні бути занадто жорсткими, тому що підвищення вимог до точності елементів, наприклад датчиків, ускладнює і здорожує їх, знижує в кінцевому рахунку надійність усієї системи.

Правильний аналіз можливостей системи часто дозволяє перейти від безперервного до більш простого дискретного регулювання з дискретною передачею сигналу в контурі регулювання. Це припустимо для таких багатьох технологічних процесів, у яких регульована величина змінюється повільно, а ємність об'єкта регулювання і постійна часу його великі, що рівносильно наявності кореляції в процесі.

У САР можливе застосування таких дискретних датчиків, що принципово не можуть бути виконані для безперервної дії, наприклад хроматографи, застосовувані для регулювання виробничих процесів на газобензинових заводах нафтових промислів.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Критерій Найквіста - Михайлова	\|	Приклад № 1

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.