Инерционное звено первого порядка
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
p>
в динамическом отношении интегральный регулятор является идеальным интегрирующем звеном.
. Пропорционально интегральный регулятор.
Уравнение пропорционально интегрального регулятора имеет вид:
. Пропорционально дифференциальным
Уравнение пропорционально дифференциального регулятора имеет вид:
где Tg - постоянная времени дифференцирования
. Пропорционально интегральный дифференциальный регулятор.
Уравнение пропорционально интегрального дифференциального регулятора имеет вид:
Типовые оптимальные процессы регулирования.
Характеристика переходного процесса, а следующее качество регулирования определяется в данных условиях выборным законом регулирования, так и настройки регулятора. При разных настройках можно получить различные переходные процессы, отличающиеся величиной перерегулирования и др. показатели качества. Оптимальными характеристикой процесса регулирования и необходимые настройки регулятора - понятия относительные. В зависимости от условий регулирования технологического процесса (и качества продукции), характеризуются возмущений и устройства аппаратуры регулирования, признаны различные процессы регулирования. В общем, случаи рекомендуется три процесса регулирования:
. Апериодический (граничный) процесс с min временем регулирования.
Характеризуется помимо min временем регулирования отсутствием перерегулирования и min регулирующим воздействием, т.е. min изменением подачи регулируемой среды. Последнее целесообразно в том случаи, когда регулируемое воздействие для рассматриваемой величины может оказывать влияние на другие величины.
. Процесс с 20% перерегулированием и min временем первого полупериода колебания.
Процесс с 20% перерегулированием рекомендуется в тех случаях, когда допустима известная величина, которая снижает max динамическое отклонение. Min время первого периода полу-колебания, в котором имеет место наибольшее место отклонение от заданного является преимуществом, если остальная часть процесса, где отклонение значений не велики менее существенна или несущественна вовсе.
. Процесс с min квадратной площадью отклонения (min y2dt).
Характеризуется наибольшим перерегулированием (40-45%) и временем регулирования, наибольшим регулирующим воздействием. Ему свойственно наименьшая величина max динамического отклонения (?1)
В качестве типового оптимального процесса регулирования рассмотрим процесс с 20% перерегулированием, а в качестве регулятора - пропорционально интегральный регулятор, тогда согласно методики Копеловеча А.П. из книги Автоматическое регулирование
.3 Исследование устойчивости САР
Устойчивость автоматических систем регулирования.
Замкнутых системах регулирования при появлении возмущающих воздействий в общем случаи возникают колебания. Они могут быть затухающими, не затухающими, расходящимися (переходные процессы могут иметь и не колебательный апериодический характер). Системы в которых возникают расходящиеся колебания не работоспособны при их применении нарушается ход технологического процесса, что может привести к аварии. Для описания характеристики введено понятие устойчивости. К автоматическим системам регулирования называется устойчивая, если она выведенная из состояния равновесия после снятия возмущающего воздействия возвращаются к прежнему состоянию равновесия. Устойчивость - внутренние свойство системы, не зависит от внешних воздействий. Переход от устойчивой системы к неустойчивой характеризуется возникновением не затухающих колебаний выходной величины система находится на границе устойчивости. Выделяют два условия устойчивости:
. по Цыпкину Я.З.
. по Ляпунову А.М.
.1. Если корни с отрицательными действительными частями (т.е. все корни левые), то реальная система так же будет устойчивой, т.е. учет - малых нелинейных членов не может нарушить устойчивость.
.2 Если характерное уравнение имеет хоть один корень с положительной действительной частью, то реальная система так же будет неустойчива, т.е. учет малых нелинейных членов не могут сделать ее устойчивой.
.3 При наличии нулевых и чисто мнимых корней поведение реальной системы не всегда определяется ее линейным уравнением т.е. учет малых нелинейных членов может изменить характер переходного процесса, сделав систему устойчивой или неустойчивой. Если хотя бы два корня характерного уравнения чисто мнимые (лежат в комплексной плоскости), а остальные имеют отрицание действительных частей, то в системе возникают не затухающие колебания, т.е. система находиться на границе устойчивости.
В качестве критерия устойчивости будем использовать наиболее часто применяемый частотный критерий Найквиста.
Частотный критерий Найквиста позволяет судить об устойчивости замкнутой автоматической системы по характеристикам разомкнутой.
Формулировка 1.
Автоматическая система регуляция устойчива или нейтральна, устойчива в разомкнутом состоянии, устойчива в замкнутом, если амплитудная фаза частотная характеристика разомкнутой системы при изменяемой частоты от 0 до +? не охватывают на комплексной плоскости точку с координатой (-1,j,0).
АФЧХ (амплитудная фаза частотная характеристика) разомкнутой САР (система автоматическо