y 0 (t), відповідне бажаного значенням регульованого параметра.
Різниця між заданим і виміряним значенням регульованої величини називається неузгодженістю? (t):
Принцип роботи замкнутої системи автоматичного регулювання наступний. Поточне значення регульованої величини вимірюється датчиком. Сигнал з виходу датчика подається в регулятор, де порівнюється із заданим значенням. При наявності різниці (сигналу неузгодженості) регулятор виробляє регулюючий вплив, спрямоване на зменшення сигналу неузгодженості.
Як приклад розглянемо систему автоматичного регулювання температури технологічного потоку на виході з теплообмінного апарату (рис. 2).
Поточне значення температури t вимірюється датчиком 1. Сигнал з виходу датчика, відповідний измеренному значенню температури tізм, подається в управляючий пристрій (регулятор) 2, де порівнюється із заданим значенням температури tзд. При наявності різниці температур управляючий пристрій виробляє керуючу (регулює) вплив (зміна витрати пари, що гріє Fп), спрямоване на зменшення сигналу неузгодженості. Це вплив прагне усунути відхилення незалежно від причин, що викликали це відхилення, будь то рівноваги вплив, зміна властивостей систему управління або невідповідність між розрахованим і фактичним керуючим впливом.
Рис. 2. Приклад регулювання температури в теплообміннику.
- датчик температури; 2 - управляючий пристрій; 3 - виконавчий пристрій.
1. Теоретичні основи
.1 Розрахунок налаштувань регулятора методом розширених характеристик
Практичне вимога до АСР, диктоване властивостями реальних об'єктів, полягає в тому, що автоматична система регулювання повинна володіти певним запасом стійкості. Запас стійкості гарантує працездатність системи при відхиленнях в деяких межах її параметрів і зміну її характеристик з часом або при зміні режиму роботи. Вимога запасу стійкості вводить обмеження на область розташування коренів характеристичного рівняння замкнутої системи.
Умова стійкості лінійної САУ формулюється так: для того, щоб система була стійка, необхідно і достатньо, щоб всі корені її характеристичного рівняння були лівими (тобто перебували в лівій комплексної півплощини). Якщо хоча б один корінь правий, то система нестійка. Якщо один з коренів дорівнює нулю, а інші ліві, то система знаходиться на межі апериодической стійкості. Якщо дорівнюють нулю речові частини однієї або декількох пар комплексно сполучених коренів, то система знаходиться на межі коливальної стійкості.
Межею стійкості замкнутої системи автоматичного регулювання є уявна вісь комплексній площині. Якщо як захід запасу стійкості вибирають ступінь колебательности m, то кордоном розташування коренів стають два променя ОА і ОВ, розташовані під кутом arctg m до уявної осі (рис. 3).
Рис. 3. Ілюстрація до введення запасу стійкості.
Зазвичай в розрахунках в якості граничних приймають значення ступеня колебательности m=0.221 або m=0.366. Розрахунок АСР на заданий запас стійкості за ступенем колебательности проводиться за розширеною амплітудно-фазової характеристиці (Рафха) розімкнутої системи. У цьому випадку критерій запасу стійкості можна сформулювати таким чином: якщо розширена ...
