Системи автоматичного регулювання, приклад - Системи автоматичного управління

Система автоматичного регулювання (САР) -- така система автоматичного керування(САК), задача якої полягає у підтримці вихідної величини об'єкта Х на заданому рівні ХЗад.

Різновиди САР:

Автоматичні системи можна класифікувати за багатьма ознаками:

    - за призначенням (системи керування технологічними режимами, апаратами і машинами), - за характером керованих величин (системи регулювання температури, густини середовища, тиску та ін.); - за видом енергії, що використовується для керування (електричні, гідравлічні, пневматичні й ін.) і т. д.

За характером зміни задавального впливу автоматичні системи розділяють на три типи: системи стабілізації, програмні системи і слідкуючі системи.

У залежності від характеру задавальної дії хВ (t) (заданого значення керованої величини) розрізняють САР трьох видів:

    - система стабілізації, - система програмного управління, - відстежуюча система.

САР стабілізуючого регулювання, звана також термостатом, підтримує регульовані параметри стабільними, постійними, наприклад, регулювання температури води системи підлогового опалення.

САР стежить регулювання забезпечує зміну регульованого параметра в залежності від зміни іншого параметра, наприклад, зміна температури теплоносія системи опалення в залежності від зміни температури зовнішнього повітря (за графіком ЦКР).

САР програмного регулювання змінює значення регульованого параметра в часі за заданою програмою, наприклад, автоматичне зниження температури повітря у виробничому приміщенні в неробочі періоди.

САР називають замкнуту динамічну систему, що складається з об'єкта регулювання ОР і автоматичного регулятора.

Крім того, виділяють системи екстремального регулювання

Лінійними автоматичними системами називають такі системи, які можна описати з достатньою точністю лінійними рівняннями (алгебраїчними, диференціальними, рівняннями в кінцевих різницях і т. д. Лінійні системи поділяють на стаціонарні і нестаціонарні. Параметри лінійних стаціонарних систем незмінні у часі, ці системи описуються лінійними рівняннями з постійними коефіцієнтами. Лінійні нестаціонарні системи мають змінні у часі параметри і описуються лінійними рівняннями із змінними коефіцієнтами.

Нелінійні системи -- автоматичні системи, динаміка яких описується нелінійними рівняннями. Більшість автоматичних систем є нелінійними. Нелінійності виникають з різних причин: через наявність зон нечутливості і зони насичення в статичних характеристиках окремих елементів, при включенні в керуючий пристрій системи нелінійних елементів (реле) і т. ін. Якщо нелінійності сильно впливають на динамічні властивості системи, то їх враховують і досліджують систему як нелінійну. Однак у багатьох випадках, особливо в системах із зворотними зв'язками при малих відхиленнях, нелінійності впливають неістотним чином, і такі системи можна вважати лінійними.

Регулятор виконує функцію зворотного зв'язку (сигнал з виходу об'єкта надходить на його вхід).

Зворотний зв'язок, утворений регулятором, звичайно називається головним зворотним зв'язком (ГЗЗ).

Завданням автоматичного регулювання є підтримання в певних межах або на постійному рівні того чи іншого параметра (температури, тиску, витрат та ін.) технологічного процесу. Під дією зовнішнього впливу, що обурює відбувається відхилення регульованого параметра від заданого значення. Автоматичний регулятор створює регулюючу дію, за знаком протилежний відхиленню параметра.

Такий тип зв'язку називається негативним зворотним зв'язком. Таким чином, система автоматичного регулювання (САР) - це замкнута динамічна система з негативним зворотним зв'язком. Даний принцип регулювання по відхиленню регульованого параметра (принцип Ползунова) використовується при побудові практично всіх САР теплопотребляющіх систем. У теорії автоматичного регулювання розглядається також принцип регулювання по обурює впливу і комбінований принцип регулювання, які, як правило, не застосовуються при автоматизації систем теплоспоживання.

САР, взаємодіючих між собою. Об'єктом регулювання ОР називають установку або технологічний комплекс, в якому відбувається зміна регульованого параметра під впливом змін навантаження (збурюючих впливів) або керуючого впливу автоматичноого регулятора. Автоматичним регулятором називають пристрій, що забезпечує підтримку регульованого параметра в об'єкті регулювання на задається рівні, або його зміна за що задається законом або залежно від іншого параметра. Автоматичний регулятор включає в себе безпосередньо регулятор, а також виконавчий пристрій.

Наприклад, автоматичний програмний регулятор, зміна в часі навантаження на електричний генератор або електростанцію задається за допомогою особливої навантажувальної діаграми. Ця діаграма являє собою рельєфно виступаючий профіль, який переміщається за допомогою годинникового механізму (не показані на схемі) справа наліво зі швидкістю, яка потрібна умовами роботи. Зазвичай вся діаграма містить в собі добове зміна потужності електростанції. Після закінчення доби така діаграма або змінюється або повторюється знову.

За виступаючому профілем діаграми котиться ролик, який за допомогою тяги керує положенням Г - об - різного важеля, на якому вміщені два контакти. Неважко бачити, що положення важеля задає необхідну вироблення електроенергії. Робиться це так. Контакти важеля з'єднані з різними полюсами електричних батарей. Якщо контакт важеля торкнеться контактів, поміщених на стрілці ватметра (прилад, що вимірює потужність електричної станції або окремого генератора), то включиться одна з батарей і почне обертатися в ту чи іншу сторону допоміжний мотор (сервомотор). Цей мотор відкриває або закриває регулювальну заслінку в трубі, що підводить воду або пару до турбіни, яка обертає генератор. Залежно від подачі води або пари до турбіни буде змінюватися і потужність, що розвивається генератором.

Фактична потужність генератора вимірюється саме тим ватметром, стрілка якого знаходиться в прорізи Г - образного важеля. Якщо потужність, задана діаграмою, відповідає потужності, фактично вироблюваної електростанцією, то контакти стрілки не стосуються контактів Г - образного важеля. Якщо ж є невідповідність між необхідної і вироблюваної потужностями, то контакти замикаються. Наш автомат при цьому негайно змінить роботу турбіни так, що потужність знову співпаде з тією, яка потрібна.

Точно таким же чином можна регулювати будь-які інші величини, що змінюються з плином часу, наприклад, температуру, тиск, напруга в різних установках.

Похожие статьи




Системи автоматичного регулювання, приклад - Системи автоматичного управління

Предыдущая | Следующая