Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Пропорционально-интегрально-дифференциальный закон.
При любом варианте формирования ПИД закона (по передаточным функциям (3.5), (3.10) или (3.11)) выходной сигнал ПИД модуля будет суммой пропорциональной Up(t), дифференциальной Ud(t) и интегральной составляющих Ui(t): Upid(t) = Up(t) + Ud(t) + Ui(t). Выражения, определяющие изменение составляющих при указанных выше вариантах передаточных функций, приведены в таблице 3.1. График изменения сигнала по ПИД закону показан на рис. 3.19.
Рис. 3.19 Изменение сигналов пропорционально-интегрально-дифференциального модуля.
Изменение сигнала по ПИД закону имеет следующие особенности: - в момент времени t = 0 происходит скачкообразное изменение сигнала до значения Upido, определяемое действием пропорциональной Up (t) и дифференциальной Ud (t) составляющих ПИД закона, причем формулы для вычисления Upido приведены в таблице 3.1; - затем происходит уменьшение сигнала Ud(t) по экспоненте с постоянной времени Tf, значение которой может быть определено по касательной, показанной на рис. 3.19; - действие пропорциональной составляющей проявляется в величине Upo, формулы для вычисления которой приведены в таблице 3.1; - за счет интегральной составляющей Ui (t) ПИД сигнал будет возрастать по прямой линии (так как Tf много меньше времени интегрирования Ti (рис. 3.11) и дифференциальная составляющая очень быстро затухает). Настроечные параметры ПИД закона являются различными для различных вариантов передаточной функции закона. В связи с этим в таблице 3.1 приведены формулы для пересчета параметров для вариантов 2 и 3 через значения параметров варианта 1. Этот пересчет следует выполнять при использовании методов настройки регуляторов, поскольку, как правило, рекомендации по выбору настроечных параметров [13] получены для передаточной функции варианта 1 (см. таблицу 3.1). Решение этой задачи для выполняется следующим образом: Таблица 3.1 Пересчет настроечных параметров для различных вариантов
4 ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕГУЛЯТОРОВ В электрических регуляторах практически всех судовых объектов регулирования (за исключением, дизелей как объектов регулирования частоты вращения) используются исполнительные механизмы с асинхронными электродвигателями переменного тока.
Данные электродвигатели имеют следующие особенности:
Рис. 4.1 Блок-схема и характеристика релейного усилителя.
Значения сигнала на выходе релейного усилителя имеют следующий технический смысл:
Для перемещения регулирующих органов судовых регуляторов с такой скоростью, чтобы полный ход РО происходил за время от 2-х до 100 с, ИМ содержит понижающий редуктор. Схема элементов, общих для электрических регуляторов, показана на рис. 4.2.
Рис. 4.2 Схема управления электрическим исполнительным
К этим общим элементам относятся: Модуль нечувствительности формирует сигнал U мн, управляющий усилителем, по релейной характеристике, показанной на рис. 4.2. Характеристика МН имеет зону нечувствительности D н и зону возврата D в. Зона нечувствительности необходима для обеспечения работы системы регулирования на равновесных режимах, когда регулирующий орган должен занимать постоянное положение. Это достигается отключением питания электродвигателя ИМ. Зона возврата D в предотвращает частое включение ИМ при небольших случайных изменениях сигнала U вм на входе МН.
В качестве релейных усилителей в судовых электрических регуляторах применяются: Наибольшее распространение в судовой автоматике получили тиристорные усилители. Для наглядности на рис. 4.2 показан усилитель с контактными ключами Б и М. Замыкание и размыкание ключей подает на электродвигатель напряжение Uf или отключает подачу напряжения. В ИМ судовых электрических регуляторов используются, как правило, однофазные асинхронные конденсаторные электродвигатели, схема обмоток статора которых показана на рис. 4.2. Если входной сигнал МН лежит в зоне нечувствительности Если входной сигнал МН вышел за пределы зоны нечувствительности при U вм > D н, то: Если входной сигнал МН вышел за пределы зоны нечувствительности при U вм < - D н, то: Техническая реализация модуля нечувствительности и усилителя может иметь различные варианты. Инерционность ИМ и регулирующего органа приводит к тому, что эти элементы еще немного перемещаются после прекращения подачи напряжения. Это вызывает дополнительное регулирующее воздействие на ОР, в результате чего сигнал U вм останавливается существенно внутри зоны нечувствительности. В этом случае можно обойтись без зоны возврата. Транзисторный усилитель небольшой мощности может быть сконструирован так, что его характеристика будет иметь зоны нечувствительности и возврата. В этом случае МН в регуляторе отсутствует. МН может выполняться на аналоговых электронных или микропроцессорных средствах.
В последнем случае сигнал с характеристикой МН вырабатывается в программном блоке микропроцессора и МН как отдельный блок отсутствует. Рассмотренные выше схема и элементы позволяют отметить следующие рабочие свойства электрических систем регулирования:
5 РЕГУЛЯТОР С ЖЕСТКОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ
Регулятор с жесткой обратной связью является наиболее простым по устройству из электрических регуляторов. Данные регуляторы, например, используются для регулирования давления пара в судовых паровых котлах. Схема электрического регулятора с жесткой обратной связью приведена на рис. 5.1.
Рис. 5.1 Структурная схема электрического регулятора с жесткой
Данный регулятор имеет параллельное КУ типа жесткой обратной связи, выходной сигнал которой определяется уравнением Uос = Кос М, (5.1) Электрический ИМ по динамическим свойствам можно рассматривать как типовое динамическое интегрирующее звено с передаточной функцией , (5.2)
где Тим - время исполнительного механизма. Тим представляет собой интервал времени перемещения ИМ (интервал изменения сигнала М) от полного закрытия РО (М = 0) до полного открытия РО (М = 100%), как это показано на рис. 5.2.
Рис. 5.2 Определение времени исполнительного механизма.
Для понимания принципа действия регулятора рассмотрим его поведение при скачкообразном изменении сигнала отклонения еХ, когда изменение сигналов элементов имеет вид, показанный на рис. 5.3: при t ³ t0 еХ (t) = еХ o - const.
Рис. 5.3 Поведение электрического регулятора с жесткой обратной связью при скачке сигнала отклонения (Dн = 2%, Dв = 1%, Тим = 50 с).
3 Сигнал на выходе МН U вм также изменяется скачком на величину, рав-
Непрерывный регулятор с жесткой обратной связью работает по П закону регулирования. В основном, это касается пневматических и гидравлических регуляторов. Покажем, что данный электрический регулятор, несмотря на его особенности, также работает по П закону. Способ 1. Из схемы регулятора следует, что Uос = eX – Uвм. На равновесных режимах работы регулятора выполняется условие: U у = 0 и U мн= 0.
Эти равенства справедливы при | U вм| = | U вмо| < Db = 0.1 ¸ 2.0%. Таким образом, на равновесных режимах (см. рис. 5.3) U осо = eXo – U вмо.
|
|||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-12-15; просмотров: 37; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.14.142.115 (0.021 с.) |