Материал: Штейнберг, Ш. Е. Промышленные автоматические регуляторы

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

Граница О Л Р	вследствие	концевых ограничителей
согласно (13-27)	определяется	неравенством

д^- Умакс фТ'и

соответствующим прямой 2.
Амплитудно-фазовая		характеристика регулятора в
И-режиме с учетом зоны		нечувствительности			имеет вид:
	С е л ( / с о )	=	Шйі,			(И-14)
			І<оТк
где Q(Aa)=qi	— эквивалентный			гармонический		коэф
фициент усиления нелинейного			элемента.
Зависимость	коэффициента		q\	от отношения		ампли
туды Л л входного сигнала перед нелинейным					элементом

к величине А зоны нечувствительности дана на рис. 14-14

(см.

[Л. 2 ] ) . При Л л / Д ^ 1

9i =

с ростом отношения

Л л / Д

величина q\

увеличивается

и при Лп/А->°°

зоны

Как следует из (14-14) и рис. 14-14, появление

нечувствительности

увеличивает

постоянную

времени

регулятора,

но не

меняет

его

фазо-частотную

характе

ристику.

Область

линейных

режимов

ограничивается

отношением

амплитудно-частотных характеристик

М"ЄЛ

( ( D )

М и

(со)

Отношение A/bnp,

при котором

регулятор

находится

пределах

ОЛР ,

определяется

непосредственно по

рис.

14-14.

При у =

0,05

регулятор

вообще

не

имеет

О Л Р ,

т. е. линейная

модель

регулятора

ни при

каких

значениях

входного сигнала

не соответствует реальному

регулятору

с точностью 5%

по модулю. Граница

О Л Р

при

Y== 0,1

дана на

рис. 14-13

(линия

3).

Границей

ОНР,

обусловленной

влиянием

балласт

ного звена, является линия 4. Как видно из рисунка, даже при Y = 0 . 1 ОНР в И-режиме весьма мала.

Область допустимых нагрузок И-регулятора опреде ляется по соотношениям, аналогичным (13-28).

6)П-РЕГУЛЯТОР

Параметр настройки П-регулятора — коэффициент про порциональности kp — настраивается, как правило, воб -

486

ратной связи с помощью рукоятки Статизм блока БЭР-2к. Примерная градуировочная характеристика этой рукоятки дана на рис. 14-12,0. Для обеспечения точной установки больших значений коэффициента про

				порциональности				kp	исполь
				зуется сменный резистор R27
д	тс		I	(см. рис. 14-3).
х1мс	тс		I
		z		Рассмотрим			более		подробно
75		z		расчет	О Л Р регулятора				в П-ре-
75				жиме. Согласно структурной схе
				ме (см. рис. 14-11)				сигнал		xs(p)
		3	= J	i,0
		\	= J	0,8			ft/*
				О, в	к		ft/*
		і			к		/і
				о, г	Щ
			со t p		Щ					Си
•о	6LU		со t p							Си
•о	0,1 0,2	0,5 I	2 5	0,005	0,02 0,05 0,1 0,2			0,5	1	2 5
0,02	0,1 0,2	0,5 I	2 5	0,005	0,02 0,05 0,1 0,2			0,5	1	2 5
Рис. 14-15.		Область ли		Рис. 14-16. Границы				О Л Р		П-регу-
нейных режимов П-регу-				лятора	с зоной	нечувствительности
.пятора.				в координатах		q\	и й)7"бал-

на входе в гидравлический усилитель в линейной модели регулятора связан с входным сигналом соотношением

"бал Р + 1

Из (14-15) и табл. 14-1 следует, что граница О Л Р вследствие насыщения определяется выражением

А	<	*„ас	і /		т \ 3	у + \
		k1k2^kik5	'		Гбал <»
					А	\ 2 1
Этой границе	соответствует			кривая		/ на рис. 14-15.
31а*						487

В соответствии с (13-27) граница О Л Р вследствие концевых ограничителей находится из соотношения

(14-17) Этой границе соответствуют линии 2—4 на рис. 14-15 соответ

ственно для значений kp = 3; 5; 10.

Перейдем к определению О Л Р при наличии зоны нечувствитель ности.

Фазо- и амплитудно-частотные характеристики регулятора с не линейным элементом:

Ф!«Л ( Ш ) = „	_	a r c t g	;	( 1 4 . 1 8 )
		°і
М ^ е л ( й ) ) =		k p		(14-19)
1	/	(Тбал со	+ 1
V

Д л я определения О Л Р рассмотрим различие фазо- и амплитудночастотных характеристик нелинейного регулятора и его линейной модели:

Ш 7 б а л (

	tg [ФГ?л N - Ф п И =		7 Г ~ - Г <					(14-2°)
			1 + ( ш б	а л
	j g g L , / с ^ + Г , , . , .							(М.Я)
				-1
Преобразуем (14-20)		и (14-21) и найдем			границы		О Л Р по фазе
и по модулю в координатах соГбал			и Ц\. Граница			по	фазе
	,	у Г б ц ( 1 - ц Г б ц І Є а )
	1	< o 7 ^ +	t g a					1
Граница по модулю
	а\ >	* Г « " < ' - У >			.			(14-23)
Эти	границы при а =	5° и у = Ъ$Ь даны			на рис. 14-16.
Сигнал на входе в нелинейный элемент					хъ(р)	связан с		входным
сигналом	соотношением		Т'бал
			Т'бал	Р
	/ 4 ( Р ) = М . Р М « — —				«i (p) .			(14-24)
			' бал	. .
				Р +	1

488

Переходя к		амплитудам		сигналов, из (14-24)		получаем:
		b„n	А	Т	ішГбал і
		"пр	"	V
Д л я получения границы				О Л Р по	фазе выбираем		определенное
значение	ш 7 б а л	и по рис. 14-16 находим граничное				значение				За
тем по рис. 14-14 определим				значение Л л / Д , соответствующее					найден
ному граничному значению q^. Подставив выбранное							(о7'б а л		и	соот
ветствующие значения ql			и Л л / Д , найдем значение			Л / & п р . Перебирая
значения юГбал, находим граничные величины А/Ьир.						С учетом (14-16)
получаем	границу О Л Р по фазе в координатах Л / х щ а к с							и a>kv.
Определение		границы	О Л Р по модулю аналогично,					с той		лишь
разницей,	что в	(14-25)	подставляют		граничные	значения			qt	из
рад/сек				рис.	14-16.
					Границей О Л Р		П-регулятора
0,6г——гтт—г—і—і—і—і				1 по фазе вследствие			влияния			зоны

							1
							V
		0,01	0,05	0,1 0,2	0,5	ш) убал
						1	г
Рис. 14-17. Область нормальных		Рис.	14-18.	Область		допустимых
режимов П-регулятора.		нагрузок П-регулятора.
нечувствительности является кривая 5 на рис. 14-15.					Граница		по мо
дулю проходит ниже и, следовательно,			не ограничивает ОЛР .
Область нормальной работы П-регулятора приведе
на на рис. 14-17. Из передаточной функции					(табл. 14-1)
П-регулятора	(если принять е~хр		ж\—тр)		следует		(см.
[ Л . 31]), что при 7 б а л > 0 , 6		сек	переходный процесс ре
гулятора носит апериодический характер. При 0,09							сек<.
< ^ б а л < 0 , 6	сек переходный процесс			происходит			с за
тухающими колебаниями, а при 7 , б а л < 0 , 0 9					сек происхо

дит потеря устойчивости и в регуляторе возникают ав токолебания.

Границе	ОНР, определяемой автоколебаниями, со
ответствует	прямая /; ОН Р также ограничена из-за

489

влияния линейного балластного звена (кривая 2) и кон


структивными		ограничениями		величины		kp	(прямая 3).
Границы / и 2		определены	при максимальном значении
коэффициента усиления усилителя постоянного тока									& 4 =
= 0,054 ма/мв.		Как видно	из рис. 14-17,			получение			ма
лых	значений	kp невозможно из-за автоколебаний. Для
их	устранения	необходимо	уменьшение				коэффициента
усиления fe4. Границе ОНР			при		&4 =0,011		ма/мв		из-за
автоколебаний		соответствует		прямая		из-за		влияния
•балластного звена — кривая			2'.
Область допустимых нагрузок					регулятора,			опреде

ленная для нагрузки, постоянной по величине и направ ленной в сторону, противоположную перемещению ис полнительного механизма, приведена на рис. 14-18 (см.


[Л. 25]).	Кривой	/ соответствует		искажение фазо-ча-
стотных	характеристик		регулятора	вследствие нагрузки
на 5° по	фазе, кривой		2 — на 5%	по модулю. С	умень
шением	частоты	величина допустимой нагрузки			растет.

т) ПИ-РЕГУЛЯТОР

Настройка коэффициента пропорциональности kp осу ществляется так же, как и в П-регуляторе. Настрой ка постоянной времени интегрирования 7"и осуществля

ется	изменением величины сопротивления		резистора
R20,	установленного на	панели блока БЭР-2к	(см. рис.
14-3). Эти параметры		настройки практически	взаимо-
независимы.

Область линейных режимов ПИ-регулятора опреде ляется подобно тому, как это было показано для П-ре

гулятор а.

А/хт&кс и

Для

ПИ-регулятора

О Л Р

в координатах

£2 =

соГ„ для значения

s =

0,02

дана на рис. 14-19.

Кри

вая

является

границей

О Л Р , определяемой

зоной

насыщения

системы гидравлический усилитель — испол

нительный

механизм, кривые 2—4— влиянием

концевых

ограничителей при kv=3,

10; кривая

5 — влиянием

зоны

нечувствительности.

Область

нормальных режимов

ПИ-регулятора,

по

строенная

при

£2 = соГи=3,7,

приведена

на

рис.

14-20.

Из табл. 14-1 следует, что при малых значениях

пара

метра s балластного звена характер переходного

про

цесса

этом режиме

практически

определяется

теми

ж е

соотношениями, что

в П-режиме: границей

ОНР,

490

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