Передаточные функции данной АСР.

При положительн. образ. связи передаточн. ф-ция имеет вид:

Для схемы рис.3 принимаем W2(P)=1, тогда передат. функция :

Для АСР рис.4 W2(P)=1 и передат. ф-ция :


70 . Анализ статической точности АСР

В процессе функционирования АСР является важным момент определения статистической погрешности регулируемой величины в установившемся режиме (после окончания переходного процесса).

Решение данной задачи выполняется по следующей методике:

1. Определяется передаточная функция для АСР

2. Определяется значение выходной величины в установившемся режиме ее работы (t→∞). Для этого в ПФ принимаются все значения Р=0 (Р=d/dt). При этом у(0)=ууст.

3. Так как ПФ АСР ее параметры соответствуют относительным единицам при относительном ее величины, то заданное значение регулируемой величины в установившемся режиме равно 1( уз уст=1).

71. Устойчивость АСР

Чтобы АСР могла нормально функционировать, она должна быть устойчивой. Под устойчивостью АСР понимают её способность приходить к установившемуся значениям поле того, как данная система под действием возмущающего воздействия вышла из какого-то исходного устойчивого состояния. Для оценки устойчивости АСР примен. различн. критерии. Из них можно выделить 2 осн.:

1)алгебраич. критерий: Гурвица и Раусса;2)частотн. критерий Найквиста и Михайлова.

Критерий Гурвица. По данному критерию анализ устойч-ти АСР производ. по неравенствам, сост. из коэфф-ов характеристического ур-я АСР. Характеристич. ур-ем наз-сяур-е, в кот. знаменатель передат. ф-ции =0.

Для АСР n-ого порядка характерист. ур-е имеет вид:

Методика оценки уст-ти по критерию Гурвица след.:

- из коэфф. Характеристического ур-яопред-ся табл./матрица Гурвица;из дан. табл. опр-сяn-определителей Гурвица (∆1, ∆2, ∆n).

Для устойчив. АСР дан. определители дб положительными.

Составл. табл. Гурвица. По главн. диагонали табл. выпис. коэфф. характеристич. ур-я от а1 до аn. Строки табл. с нечётн. индексами при коэфф. чередуются, каждая строка содержит n-коэфф. Недостающие коэфф. в строке заполн-ся нулями.

Отчёркивая соотв. строки и столбцы таблицы получаем n-определители Гурвица:

=∆n ∆1=a1;

 

∆n – опред-ль n-ого порядка. Для устойчив. АСР n-ого порядка все эти определители дб>0, т.к. ∆1>0, ∆2>0, ∆3>0, ∆n>0.

Согласно критерию Гурвица устойчивость АСР оценив-ся по 2-ум усл.:

1)необх. условие. Оно заключ. в положит-сти всех коэф-ов, т.е. а0>0, а1>0 и т.д.

2)достаточное усл. Оно опр-ся отдельно для АСР различных порядков по след. методике.

Для АСР n =2: а0Р2 + а1Р + а2 = 0

Устойчивость – положит-тькоэф-ов данного ур-я, т.е. совпад. необх. и достат. условий.

Для АСР n =3: а0Р3 + а1Р2 + а2P + a3 = 0 (3.5.5)

Для дан. ур-я данной АСР достат. усл-ем устойчив. явл-ся ∆2>0.

∆2=а1∙а2 – а0∙а3>0.

Для АСР n =4: а0Р4 + а1Р3 + а2P2 + a3P + a4 = 0 (3.5.6)

Для устойчив. АСР достаточн. усл-ем явл-ся положит-тьопредел-ля (3.5.3)

∆3=а31а2 – а0а3) – а12а4 >0

Критерий Гурвица примен-ся для оценки устойчив. АСР не выше 5 порядка. Для оценки устойчив. АСР выше 5 порядка прим-ся критерий Раусса.

72. Техническая средства автоматизации. Общие сведения о выборе ТСА.

При выборе приборов СА для конкретного обьекта необходимо учитывать следующие условия:

-назначения ХТП,или обьекта,-условия ОС,-свойства контролируемых сред,-заданная погрешность измерения технологическим нормам, -функции выполняемые приборами автоматизации.

При выборе приборов стремятся к их однотипности,что обеспечивает их взаимозаменяемость,обслуживание,монтаж,наладку.Данная система выбирается с учетом категории производственного помещения,в котором они эксплуатируются и по категории пожаро- и взрывоопастности.

Данные приборы классифицируются на 4 группы:

1)класс А-приборы,где недопустима электрическая энергия.(пневматич,гидравлич),

2)Б-приборы,в которых допускаемое напряжение не выше 1,5В и ток не более 40мА,

3)В-приборы во взрыво- и пожаробезопасном исполнении

4)Г-приборы в нормальном исполнении с напряжением до 200 В.

Выбор приборов систем автоматического контроля:

Первичный преобразователь (датчик) — линия связи — вторичный прибор.

Выбор приборов в АСР выполняется в следующей последовательности:Датчик —вторичный прибор—автоматический регулятор — ИМ(исполнительный механизм)— РО (регулирующий орган)

73. Выбор первичных преобразователей.

Данный выбор производится по след.условиям:

-свойства контролир.среды,

-по диапазону изменен.технологического параметра,

-по заданной погрешности,

-по метрологическим характеристикам(по порогу чувствительности и т.д)

- по виду выходного сигнала

Как правило Д должен соединятся со вторичным прибором,то выходной сигнал Д будет соотв. входному сигналу вторичных приборов.Поэтому Д выбираем с выходным унифицированным токовым сигналом постоянного тока.Величина (0-5) мА;4-20 мА;0-20мА.

74. Выбор вторичных приборов

Выбор данных приборов выполняется по следующим условиям:

-по габаритам,-по классу точности,-по количеству подключенных Д,-по виду шкалы приборов(для шкальных),-по характеру отсчета измерительной величины(цифр.,дискретный, аналоговый),-по исполнению(норм.,искробезопасная,тропическая).

Нежелательно объединять в одном вторичном приборе параметры,которые измеряются в разнотиповых оборудованиях,составляющих технологический процесс.

В настоящее время в качестве вторичных приборов широко применяют микропроцессорные измерители.Они имеют универсальные входы для подключения датчиков различных типов с выходными унифицированными токовыми сигналами, и для подключения Д температуры без преобразователей.

Данные приборы выполняют следующие функции:

1)преобразование измерительной аналоговой величины в соответствующий цифровой код для индикации измеренного значения параметра на соотв. ЖКИ экране.

2) Выполнение сигнализации о выходе контролируемого параметра за заданные пределы или обрыве измерительной цепи.

3) Имеют удобное меню для управления режимами работы прибора с помощью кнопок на канале прибора.

4)имеют цифровой интерфейс RS-232,RS-485для передачи сигнала на ЭВМ.Они изготавливаются в одно,двух,шести-восьми-канальном исполнении. Применяются также микропроцессорные измерители, предназначенные для хранения,накопления и отображения измеряемой информации с выдачей данной информации на собственный монитор,на котором указываются время измерения,величина,и графическая информация.Тип данного прибора МТМ РЭ 160-01(03)

75. Выбор автоматических регуляторов (АР).

Для обоснования выбора АР для конкретного объекта регулирования, необходимо знать динамические свойства данного объекта, которые в основном определяется динамической характеристикой.

Если данных недостаточно или они отсутствуют, то выбор АР выполняется на основании ориентир. данных о свойствах объекта с учетом след. рекомендаций.

Тип регулятора выбирается по значению след. отношения: , где - время запаздывания в объекте; Т – постоянная времени объекта.

Если , то для данного объекта выбирается регулятор дискретного действия (релейный или позиционный регулятор).

Если , то выбирается регулятор непрерывного действия.

Если , то выбирается импульсный регулятор.

Релейные или 2-х позиционные регуляторы с учетом данных соотношений можно применять для объектов без большого запаздывания , при большой емкости объекта, при постоянной или мало изменяющейся нагрузке.

– I-регуляторы используют для объектов статич., одноемкостн. при малой емкости этих объектов и при пост. или маломеняющейся нагрузке.

– П-регуляторы также применяются для одноемкостн. статич. объектов, допускается статическая погрешность регулирования с небольшим запаздыванием и при небольшой колебательной нагрузке.

– ПИ-регуляторы используют в объектах с любой емкостью с большим запаздыванием и при больших, но медленных колебаниях нагрузки.

– ПИД-регуляторы применяются для объектов с любой емкостью с очень большим запаздыванием при больших и частых колебаниях нагрузки.

В наст. время широко применяются микропроцессорные измерители-регуляторы различных типов. Они имеют универсальные входы (унифицированные токовые сигналы) для подключения различных датчиков. При этом выполняется преобразование сигналов датчиков для индикации измеренного значения на соотв. ЖКИ-экранов (как правило их 2). 1-й связан с измерителем текущего значения, 2-й – задан. знач. Они выполняют след. функции:

1. Регулирование входной величины по различным законам регулирования.