Материал: Штейнберг, Ш. Е. Промышленные автоматические регуляторы

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

	с,+сгі2
Гэсрф	/
С, + С г і г	Ти.мр
	а)

	Сг + сц.'
ociF3Vtp				і
сг+с,Сг				Тн.нР
			6)
	C2L
Х'	V	л,	х2	1
Х'	> (	л,		т„.„р
С) + с г с г	V			т„.„р
	е,1
		• к „		ня	т9р
		• к „		Т3Р+1
				Т3Р+1
			в)
	сг
	<•-г + С/ іг
а1Гэфф	... »-.0( -	к,	х2		1
с2+с,і.г		к,		Ти.мР
с2+с,і.г				Ти.мР
	Хо.С
	сг+сгсг
			г)	тзР	+ г
			г)
Рис. 13-18. Структурные схемы регуляторов.
а — И-регулятор: корректор		включен со стороны задатчика;			б — И-регу-
лятор: корректор	включен	со стороны	датчика;	в — ПИ-регулятор:
корректор включен со стороны обратной			связи; г — ПИ-регулятор: кор
ректор включен со стороны		датчика.

13-4. Д И Н А М И Ч Е С К И Е ХАРАКТЕРИСТИКИ И О С О Б Е Н Н О С Т И

НА С Т Р О Й К И РЕГУЛЯТОРОВ

В§ 13-3 были определены передаточные функции ли нейных моделей различных устройств, из которых компо нуются регуляторы завода «Теплоавтомат». По этим пе редаточным функциям и функциональным схемам регу ляторов в различных режимах работы (см. рис. 13-2—- 13-5) построим структурные схемы регуляторов и опре делим передаточные функции линейных моделей регу ляторов. На рис. 13-18 даны структурные схемы регуля тора в И- и ПИ-режимах (структурные схемы в П-режи- ме могут быть получены аналогичным образом).

Структурные схемы й передаточные функции линей ных моделей регуляторов (табл. 13-6) приведены для случая применения двухкаскадного усилителя, ненагруженного исполнительного механизма и для двух возмож ных вариантов включения корректора усилителя — со стороны обратной связи (задатчика) и со стороны дат чика (для определения параметров регулятора с однокаскадным усилителем достаточно положить ki=l). Пе редаточные функции составлены по каналу регулируемая величина о — положение исполнительного механизма у.

а) И-РЕГУЛЯТОР

Как следует из статических характеристик устройств, составляющих И-регулятор, зависимость скорости ис полнительного механизма от величины входного сигнала является нелинейной. Причинами нелинейности являют ся люфт в измерительной схеме, нечувствительность и на сыщение характеристик системы усилитель (как одно-, так и двухкаскадный) —исполнительный механизм. Вследствие этих причин экспериментальные частотные

характеристики	И-регулятора	отличаются от расчетных,
построенных по	передаточным	функциям из табл. 13-6,
в диапазоне частот до 3 рад/сек		до 10° по фазе и 10% по
амплитуде.

Параметр настройки И-регулятора — постоянную вре мени интегрирования Тп можно изменять либо корректо ром гидравлического усилителя (причем так как L \ = = L 2 = 50 мм, a SK = ± 2 5 мм, то согласно (13-1) величина коэффициента і изменяется от 1/3 до 3), либо заменой пружин измерительной схемы. Кроме того, в старых кон струкциях регулятора имелся дроссельный кран КДМ-1,

454

Т а б л и ц а 13-6

Передаточные функции гидравлических регуляторов завода «Теплоавтомат» П-регулятор

Параметр

И-регулятор

Передаточная функция

Параметры настройки: а) при включении

корректора со стороны обратной связи

б) при включении корректора со стороны датчика

Параметрараметры балластного

звена:

) при включении кор ректора со сторо ны обратной связи

Ткр

"aF эфф kx

тТ*.и (с, + с^) aitэфф %

—


б) при	включении
корректора		со	—
стороны	датчика

Механическая обрат ная связь

7бал Р +• 1 .

и^эфф

Rp — t.

а7 й 7 с 2 і

иFэфф 1

РL

Тбал =

a,kiu4kic2i

Тбал ~

Ги.м (С, + Сії2 )

Гидравлическая обрат ная связь

*Р

Тбал Р + 1

j ^эфф

Р a8k8FHOC «V

t	f	эфф '
«р =	а 8*8	11рПОС

	Тбал	=
k i a 8 k 8 i l i a F			ЛОС
Тбал		~
Т„.ы	(CS + Сіі2 )
kia8k8ai\F			ПОС

ПИ-регулятор

А р ( Г и р + 1 )

Г и р ( s r „ p + s + l)

«.^эфф

РL <. • '

7 , „ = Г 9

^^эфф1'

Рk10c2k$

ги = г9

Т„.м	(СХ +	C
(xT^kikgkiQCji2t2)
Тя.м	(cit2	+ с,)

S =

aTakikgk10C2

включенный в одну из соединительных линии между гид равлическим усилителем и исполнительным механизмом. С помощью этого крана можно изменять постоянную времени исполнительного механизма Тим.

Границы области нормальных режимов И-регулятора
определяются диапазоном настройки постоянной време
ни Г и и нелинейностями, т. е. границами	области линей
ных режимов ( О Л Р ) . Кроме отмеченных	выше нелиней-

ностей на величину О Л Р		влияет	ограниченное	перемеще
ние исполнительного	механизма.
При построении	О Л Р	влияние каждой из		вышеука

занных нелинейностей рассмотрим независимо друг от друга. Такой подход вызван следующими обстоятельст вами:

1 ) границы О Л Р вследствие насыщения и ограниче ния перемещения исполнительного механизма определя лись по тем предельным значениям амплитуды входного сигнала и частоты, при которых эти нелинейности еще не проявляются;

2)так как люфт влияет при малых входных сигналах,

анасыщение и ограничение перемещения — при больших входных сигналах, влияние люфта при определении гра ниц вследствие насыщения и ограничения перемещения можно не учитывать.

Границу О Л Р вследствие насыщения определим как максимальную амплитуду А сигнала на входе в регуля тор, при которой еще не наступает насыщение скорост ной характеристики. Границу О Л Р из-за конечной вели чины перемещения исполнительного механизма опреде лим из условия касания поршнем упоров, из чего следует соотношение

Л М <	^ ,	(13-27)
2М (ю)
где г/М акс — величина полного	хода	исполнительного ме
ханизма; M(w)—амплитудно-частотная		характеристика

регулятора.

Границу О Л Р , обусловленную влиянием люфта, опре делим, исходя из допустимых отличий эксперименталь ных частотных характеристик от частотных характери стик линейной модели регулятора на 10° по фазе и 10% по модулю.

Области нормальных и линейных режимов И-регуля тора даны на рис. 13 -19 в координатах: отношение ам-

456

плитуды	входного	сигнала А к	диапазону	изменения
входного	сигнала	а м а к с и частота	входного	сигнала со

(регулятор состоит из преобразователя УИС-3, усилите ля УОКГ-4, исполнительного механизма СПГК-1)- Пря

мая / соответствует	границе из-за насыщения; пря
мая 2— из-за люфта	и иных нелинейностей измеритель

ной схемы; прямые 3,4, 5 — из-за конечного перемещения исполнительного механизма (при крайних и среднем по ложениях корректора).


Область допустимых			нагру	Л- .
зок (ОДН) регуляторов			будем	% &манс		1		/ sf/.
определять для нагрузки, по				/2				/ sf/.
стоянной по величине и направ
ленной	в сторону,	противопо		10
ложную перемещению исполни						1
тельного механизма. Появление				8	2
такой нагрузки увеличивает зо					2
ну нечувствительности И-регу
лятора при применении одно-						Lv У
каскадного усилителя (см. рис.						Lv У	3
13-12) или увеличивает			посто			^ л)
13-12) или увеличивает			посто
янную	времени Ги.м (см. рис.							СО
13-13)	и, следовательно,		посто					СО
13-13)	и, следовательно,		посто	0,002	0,01 0,02			рад/сек
янную времени интегрирования				0,002	0,01 0,02			рад/сек
янную времени интегрирования
Г и при применении		двухкаскад-		Рис. 13-19. Область				нормаль
ного усилителя. Область			допу	ных режимов и область ли
стимых нагрузок И-регулятора				нейных режимов И-регуля
не зависит от частоты входного				тора.

сигнала; нагрузка не влияет на фазо-частотные характеристики регулятора. Если при

нять, что допустимое увеличение постоянной времени интегрирования Г и вследствие нагрузки не должно пре вышать 5%, то границы ОДН при использовании соответ ственно одно- и двухкаскадных усилителей для случая, когда корректор включен со стороны обратной связи, приближенно определяются неравенствами (см. [Л. 25])

	OW/""эфф	(13-28)
	(Ci + c2 ;2 )-25'	(13-28)
	(Ci + c2 ;2 )-25'
	# < 0 , 1 ,

где R — отношение допустимой нагрузки к усилию, мак симально развиваемому исполнительным механизмом.

457

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/155571

Смотрите также:



17. Введение 18. Линейные программы 19. Ветвления 20. Программирование циклических алгоритмов
Анализ эффективности инвестиций предприятия на примере ООО «СпецПримСтрой»
Сборные железобетонные ребристые плиты перекрытия
_-___-~1
_3 тема - Диффузия
_Роджерс Карл, Брак и его альтернативы
_Штерн Вильям, Дифференциальная психология и ее методические основы
- Описание типа СЭТ7009