10.2 Динамическая настройка.
Целями динамической настройки является, во первых, обеспеченье устойчивости работы АСР, во вторых, получение приемлемого качества переходных процессов.
Обычно настройка рассчитывается для одного из каналов воздействий, по которому регулирование является наиболее чувствительным и может обеспечить компенсацию возмущений, поступающих на объект регулирования по другим каналам. Параметры динамической настройки могут быть получены различными методами, которые условно можно разделить на две группы: экспериментальные и расчетные методы.
Основное преимущество экспериментальных методов в том, что параметры настройки регуляторов определяются непосредственно на действующем оборудовании.
Расчетные методы в некоторых случаях позволяет уменьшить время, затрачиваемое на настройку системы. Расчет настроек предусматривает определение численных значений параметров настройки регуляторов, обеспечивающих достижение требуемого качества регулирования: минимальные динамические и статические погрешности в процессе регулирования, минимальное время регулирования или же минимум линейного (квадратичного) интегрального показателя переходного процесса в замкнутой АСР.
Настройка, обеспечивающая достижение требуемого качества регулирования и удовлетворяющая принятым ограничениям по перемещению регулировочного органа, считается оптимальной.
Исходными данными для расчета настроек служат динамические, в частности, разгонные характеристики объектов регулирования, получаемые при регулирующем воздействием на объект регулирования со стороны регулировочного органа.
При графической обработке переходных (разгонных) характеристик определяются следующие динамические параметры объекта: коэффициент усиления К, постоянную времени Т, время запаздывания , отношение/Т, коэффициент пропорциональности интегрирующего звена Ки=К/Т для объекта без самовыравнивания.
Для определения настроек регулятора по найденным величинам рекомендуется расчетные формулы (Табл. 10.1) для настроек параметров регулятора при реализации тех или иных законов регулирования: Кр и , Ти и Тд. Приведенные в таблице 10.1 настройки рассчитаны на степень затухания=0,75 и минимум квадратичного интегрального критериядля процессов регулирования в линейных АСР.
Формулы для расчета настроек являются приближенными, и требуется экспериментальная проверка полученных значений настроек на моделях или в условиях промышленной эксплуатации АСР.
Существуют также полуэкспериментальные методы, в которых количество расчетов настройки сведено к минимальному. Это метод «раскачки» разомкнутой АСР и метод выведения замкнутой АСР на границу устойчивости. Расчетные формулы для настроек регуляторов приведены в таблицах 10.2 и 10.3 соответственно.
Рис. 10.1 Обработка кривых для определения параметров модели.
Таблица 10.1
| Объект | 1) 2) | ||||||||
| Настройка | Регулятор | ||||||||
| П | ПИ | ПИД | П | ПИ | ПИД | П | ПИ | ПИД | |
| 1) 2) | 1) 2) | 1) 2) | |||||||
| - | - | - | |||||||
| - | - | - | - | ||||||
Таблица 10.2
Расчетные формулы настройки регуляторов при раскачке АСР
| Автор | ОР с самовыравниванием | ОР без самовыравнивания | ||
|
| ПИ-регулятор | П-регулятор | П-регулятор | |
|
| Кр | Ти | Кр | Кр |
| Ротач В.Я. | - | - | - | |
| Рубашкин А.С. | - | |||
- устанавливаемый на время опыта коэффициент П-регулятора
Таблица 10.3
Расчетные формулы настройки регуляторов при выведения АСР на границу устойчивости
| Автор | ОР с самовыравниванием | ОР без самовыравнивания | ||
|
| ПИ-регулятор | П-регулятор | П-регулятор | |
|
| Кр | Ти | Кр | Кр |
| Ротач В.Я. | - | - | - | |
| Рубашкин А.С. | - | |||
Кр – коэффициент усиления регулятора, при котором получены критические колебания.
- перемещение регулировочного органа, %.
- Дальневосточный государственный технический университет (двпи им. Куйбышева)
- Предисловие
- Введение
- Глава 1. Основные понятия и определения в теории и практике автоматического регулирования
- Структура аср и ее основные элементы.
- 1.2 Переходные процессы в аср.
- 1.3 Статические и астатические системы регулирования.
- 1.4 Принципы автоматического регулирования.
- Глава 2. Динамические характеристики объектов регулирования
- 2.1 Разгонные характеристики объектов регулирования.
- 2.2 Импульсные характеристики объектов регулирования.
- 2.3 Частотные характеристики объектов регулирования.
- Глава 3. Методы математического моделирования автоматических систем регулирования
- 3.1 Методы составления дифференциальных уравнений аср.
- 3.2. Операторы дифференцирования и передаточные функции. Преобразования Лапласа.
- 3.3 Примеры составления уравнений объектов регулирования.
- Глава 4. Типовые элементарные звенья и структурные схемы аср.
- 4.1 Типовые элементарные звенья.
- 4.2 Структурные схемы и типы соединения звеньев.
- Глава 5. Устойчивость систем регулирования
- 5.1 Теорема Ляпунова.
- 5.2 Алгебраические критерии устойчивости.
- 5.3 Критерий устойчивости Михайлова.
- 5.4 Частотный критерий устойчивости Найквиста - Михайлова.
- 5.5 Выделение областей устойчивости системы.
- 5.6 Показатели устойчивости системы.
- Глава 6. Качество процессов регулирования и методы оценки качества
- 6.1 Показатели качества регулирования.
- Интегральные критерии качества регулирования.
- Глава 7. Законы регулирования в автоматических системах
- 7.1 Функциональная схема регулятора.
- 7.2 Законы регулирования.
- 7.10 Динамическая характеристика пд- регулятора
- 7.10 Динамическая характеристика пид- регулятора
- Глава 8. Исполнительные механизмы в аср
- 8.1 Исполнительные механизмы с постоянной скоростью.
- 8.2 Исполнительные механизмы с переменной скоростью.
- Исполнительные механизмы с пропорциональной скоростью.
- Глава 9. Реализация законов регулирования
- 9.1 Регулятор пропорционального действия, п-регулятор.
- 9.2 Пропорционально-интегральный регулятор, пи-регулятор.
- 9.3 Выбор типа регулятора.
- Глава 10. Настройка регуляторов электрических систем регулирования
- 10.1 Статическая настройка.
- 10.2 Динамическая настройка.
- Глава 11. Электрические средства автоматического регулирования
- 11.1 Электрическая унифицированная система приборов автоматического регулирования «каскад».
- 11.2 Агрегатный комплекс электрических средств регулирования «акэср».
- Система приборов автоматического регулирования «ремиконт».
- Глава 12. Автоматическое регулирование паровых котлов
- 12.1 Автоматическое регулирование процесса горения барабанных котлов.
- 12.2 Схемы регулирования процесса горения паровых барабанных котлов.
- 12.3 Регулирование процесса горения на котлах с шахтно-мельничными топками.
- Vобщ – расход общего воздуха, Vперв – расход первичного воздуха, – скорость изменения мощности моторов мельниц.
- 12.4 Регулирование процесса горения на котлах, работающих на жидком и газообразном топливе.
- 12.5 Управление котлами при параллельной работе на общую паровую магистраль.
- 12.4 Режимные характеристики котлов.
- 12.5 Принципиальная схема каскадного регулирования давления пара с главным корректирующим регулятором.
- 12.6 Регулирование питания барабанного котельного агрегата водой.
- 12.7 Автоматическое регулирование температуры перегрева пара.
- 12.8 Регулирование температуры пара вторичного перегрева.
- 12.9 Регулирование непрерывной продувки барабанных паровых котлов.
- Глава 13. Регулирование прямоточных котлов
- 13.1 Регулирование процессов горения и питания прямоточных котлов.
- 13.2 Регулирование температуры пара прямоточных котлов.
- Глава 14. Автоматизация вспомогательного оборудования котельных агрегатов тэс
- 14.1 Регулирование пылесистем с шаровыми барабанными мельницами.
- 14.2 Регулирование молотковых мельниц.
- Глава 15. Автоматические тепловые защиты котельных агрегатов тэс
- 15.1 Автоматические защитные устройства.
- 15.2 Автоматические защиты барабанных паровых котлов.
- Глава 16. Автоматизация отопительных и производственных котельных
- 16.1 Автоматическое регулирование паровых барабанных котлов малой мощности.
- 16.2 Автоматическое регулирование водогрейных котлов.
- 16.3 Автоматическое регулирование вспомогательного оборудования.
- 16.4 Автоматизация процессов в тепловых сетях.
- 16.5 Автоматическое регулирование котлов малой производительности.
- 16.6 Автоматическое регулирование процессов водоподготовки.