Временное запаздывание регулятор

Временное запаздывание регулятора. В рассматриваемом случае для того, чтобы сигнал переключения от измерительного прибора достиг реле, требуется определенное время т на выходе регулятора. Во многих случаях время запаздывания можно считать постоянным. Переменное время запаздывания может возникнуть благодаря инерции измерительного прибора. [c.142]

Времени постоянная 81—82 Временное запаздывание регулятора 142, 144—146 Время собственное системы 78 Входная функция 24, 203 Выбор оптимальных параметров приборов 186—189 Вынужденные колебания 29, 30, 181— 254 [c.294]

Таким образом, регулирующий орган может быть представлен в виде апериодического звена с запаздыванием. Однако в рассматриваемом случае переходные процессы в сопле можно не учитывать, так как сопло мало, и постоянная времени такого сопла имеет очень малую величину. ЭПК установлен непосредственно у сопла, следовательно, запаздывание очень мало и может быть включено в суммарное запаздывание регулятора. [c.67]

Если запаздывание (1 не включено в матрицу системы А [см. уравнение (9.1-7)], а представлено лишь задержкой по входу и (к—с1) или задержкой по переменным состояния х(к—с1), что соответствует уравнениям (9.1-6) и (9.1-8), преимущество регулятора состояния, заключающееся во введении обратных связей по всем переменным состояния, не может быть реализовано. При синтезе регуляторов состояния для объектов с запаздыванием его следует вводить в матрицу системы А, если переменные состояния могут быть непосредственно измерены. Хотя при этом для большого времени запаздывания размерность (ш+с1)Х (ш+с1) матрицы А становится большей, алгоритм синтеза регулятора состояния не изменяется. Как можно видеть из уравнений (3.6-39) и (3.6-40), изменяются лишь А, Ь и с по сравнению с обычными дискретными моделями объектов. [c.185]

Это характеристическое уравнение совпадает с характеристическим уравнением объекта. Из него можно определить чувствительность регулятора к неточному заданию времени запаздывания. Если регулятор, синтезированный для запаздывания с1, используется для управления объектом с запаздыванием а+1, т. е. заданное запаздывание оказалось меньшим, то характеристическое уравнение замкнутой системы будет иметь вид [c.187]

Параметры регуляторов для исследуемых объектов с большим временем запаздывания [c.194]

Таким образом, как и в случае регуляторов с минимальной дисперсией при наличии обратной связи, получаем объект порядка с1 со скользящим средним (14.2-19). При увеличении времени запаздывания дисперсия выходной координаты резко возрастает, как и в уравнении (14.2-20). Регулятор с прямой связью с передаточной функцией впервые был предложен в работе [25.9]. [c.308]

Если объект обладает запаздыванием, то с помощью обычных регуляторов с двумя или тремя видами регулирующего воздействия трудно добиться высокого качества регулирования. Максимальное допустимое значение коэффициента усиления оказывается недостаточным, так как запаздывание вводит большое отставание по фазе еще до того, как в достаточной степени начинает проявляться демпфирующее воздействие инерционных элементов. Период колебаний велик, он не менее чем в 2 раза превышает время запаздывания, так что уменьшение отклонения до нуля произойдет не раньше, чем по истечении времени, равного пяти-шести значениям времени запаздывания. Было предложено много методов для улучшения качества переходных процессов в системах с запаздыванием. Большинство этих методов [Л. 8— 13] предусматривает введение в регулятор элемента задержки. Просто регулятор, который использует информацию о том, что объект имеет запаздывание, равное Ь секунд, должен иметь возможность вводить более тонкое корректирующее воздействие, чем регулятор, который воспринимает только сигнал ошибки. Приведенные ниже примеры свидетельствуют о том, что возможный эффект от использования таких схем меньше для систем с чисты.м запаздывание м, чем для систем, у которых постоянная времени равна времени запаздывания. [c.250]

На рнс. 9-9 изображена обычная система регулирования объекта, который описывается уравнением элемента чистого запаздывания (например, реактор с длинным трубопроводом). Максимальный коэффициент усиления регулятора равен 1,0 предельный период колебаний составляет 20 мин (в 2 раза больше времени запаздывания). Настройки регулятора /( = 0,5/(макс и Ги = 0,317 пр представляют собой оптимальные значения, полученные из графиков на рис. 9-8. Ступенчатое изменение нагрузки, которое представляет собой, например, изменение [c.250]

На рис. 9-11 показан переходный процесс в обычной системе регулирования, объект в которой описывается уравнением первого порядка с запаздыванием, причем постоянная времени равна времени запаздывания. Типичным примером такого объекта является реактор с мешалкой, включенный последовательно с тру бчатым реактором. Настройки регулятора, найденные по графику на рис. 9-8, являются консервативными, так как соответствующий им переходный процесс в системе не имеет перерегулирования. Интеграл модуля ошибки [c.253]

Задатчик Нагрузки (рис. 216) дает команды на поддержание или изменение заданных величин для питательной воды, топлива и воздуха, причем каждому положению задатчика соответствует определенная" нагрузка котлоагрегата посредством специального переключателя задатчик нагрузки может быть включен на автоматическое или ручное управление. Временные характеристики регуляторов определяются устройствами обратной связи, причем в зависимости от требований используется опережающее воздействие или интегрирующее устройство. Импульсы на изменение расходов топлива и воздуха даются одновременно с изменением нагрузки, однако ввиду инерции топки их действие сказывается с запаздыванием. [c.222]

З.4.2.2. Регулятор с временным запаздыванием. При наличии времени запаздывания т реле выключается (или включается) не при прохождении заданного значения регулируемой величины, а [c.144]

Рио. 116. Предельный цикл изображенного на рис. 108 релейного регулятора при наличии временного запаздывания. [c.145]

Для одного и того же двигателя или его агрегата можно разработать математические модели различной сложности в соответствии с характером решаемой задачи. Поэтому, в зависимости от полноты описания физических процессов и учета динамических явлений, математические модели принято разделять на статические - описывающие стационарные режимы работы ЖРД (когда движение жидкости и газа происходит с постоянными скоростями, вращение валов ТНА и БНА происходит с постоянными угловыми скоростями и т. п.), и динамические - описывающие нестационарные режимы, в которых все проявляющиеся скорости переменны. Только в динамике проявляются и влияют на протекание процессов такие параметры, как инерция перемещаемых масс (жидкости в гидромагистралях, золотника регулятора расхода или редуктора, ротора ТНА и БНА в осевом направлении), вращающихся масс (ротора ТНА и БНА) тепловая инерция при передаче и распространении тепловых потоков податливость стенок магистралей и элементов конструкций сжимаемость жидкости и газа изменение временных запаздываний при воспламенении и горении компонентов топлива и т. п.[29,30]. Эти динамические составляющие во многом определяют надежность и работоспособность ЖРД. Статические модели ЖРД используются в следующих случаях [c.29]

Приближенные формулы (табл. 6.10) используются для ориентировочной оценки параметров настройки регуляторов [41, 48]. Динамические свойства объекта должны быть заданы его переходной характеристикой по каналу регулирующего воздействия (см. п. 6.5.2), из которой определяются время запаздывания Та, постоянная времени Га и коэффициент передачи объекта /гц (рис. 6.47). [c.455]

Регуляторы скорости применяются электрические или механические. Датчики электрических регуляторов могут выполняться как тахогенераторы или звездочки, импульсы от которых подаются в измерительную систему. Механический регулятор представляет собой упругое тело, не имеющее шарниров, и, чаще всего, с бесконтактной передачей импульса к золотнику. Он имеет небольшой рабочий ход (до 1 мм и даже менее) и обладает высокой чувствительностью. Его приведенная к муфте масса очень мала, а поддерживающая сила значительна, благодаря чему муфта регулятора, после того как он тронулся, практически без запаздывания следует за изменениями частоты вращения ротора. Поэтому быстродействие регулируемой динамической системы определяется, в основном, чувствительностью каскада усиления САР, динамической константой ротора (временем Та разгона ротора до номинальной частоты вращения), динамическими константами других аккумуляторов энергии блока и временами Ts усилителей и сервомоторов. [c.58]

Из осциллограмм видно, что клапан регулятора приходит в движение (начало изменения величины р ) с некоторым запаздыванием но времени но сравнению с моментом срабатывания распределителя (начало изменения величины pi). Запаздывание объясняется тем, что в трубопроводе при срабатывании распределителя вблизи него возникает возмущение и колебание слоев воздуха, в результате чего волна давления распространяется по трубопроводу с замедлением. Время передачи сигнала учитывается при расчете. Давление Pi изменяется в большей мере в начальный период времени. Расчетная зависимость давления па выходе регулятора от времени Pi / (i) в данном случае только качественно отражает действительный процесс. Причиной этого могут служить, например, волновые колебания столба воздуха, заключенного между поршнем привода и клапаном регулятора, что не учитывалось при исследовании. Та же причина вызывает колебания давления р в рабочей полости. [c.38]

Начнем с уравнения гидромуфты. Для таких быстродействующих систем регулирования, при анализе которых требуется учет собственного времени гидромуфты и регулятора, как правило, должны применяться механически управляемые гидромуфты. Запаздывание реакции гидромуфты на изменение заполнения не учитывается. Поэтому можно использовать уравнение статики гидромуфты [c.303]

Методы синтеза регуляторов, описанные в предыдущих главах, позволяют непосредственно учитывать реальные запаздывания, присутствующие в объекте управления. Это осуществляется достаточно легко, так как запаздывание просто вводится в модель объекта, представленную в дискретной форме, что является еще одним преимуществом дискретного представления по сравнению с описанием объекта в классе непрерывных сигналов. В связи с этим регуляторы для объектов с запаздыванием могут быть непосредственно синтезированы с использованием ранее изложенных методов. Управление объектами с запаздыванием, малым по сравнению с их другими динамическими характеристиками, уже рассматривалось в некоторых примерах. Малое запаздывание или является допустимой аппроксимацией малых постоянных времени объекта управления, или соответствует действительно присутствующим в объекте задержкам в передаче сигналов. Если же запаздывание велико по сравнению с другими динамическими характеристиками объекта, то здесь возможно несколько особых случаев, о которых речь пойдет ниже. Следует подчеркнуть, что большие значения запаздывания необходимо рассматривать исключительно как наличие задержек в передаче сигналов. В общем случае объекты управления с запаздыванием можно разделить на два класса объекты, характеризующиеся только задержкой в передаче сигналов, т. е. объекты с чистым запаздыванием, и объекты, обладающие запаздыванием и собственной динамикой. [c.181]

Из сравнения качества управления следует, что переходный процесс в разомкнутой системе при ступенчатом изменении установившегося состояния может существенно отличаться от переходного процесса самого объекта управления, если очень большие изменения, входной переменной должны быть исключены. При больших отклонениях управляющей переменной, что характерно для апериодических регуляторов, можно достичь меньшего времени регулирования. Однако это ведет к увеличению чувствительности системы к величине запаздывания. Поэтому в общем случае применять апериодические регуляторы для объектов с большим запаздыванием не рекомендуется. [c.197]

Регулятор тяги работает самостоятельно, получая импульс от разрежения в топке при помощи контактного тягомера с падающей дужкой. При отклонении стрелки тягомера от заданного значения 1юнтакты включают ток к электрическому сервомотору, который перемещает в нужную сторону органы управления тягой (шибер, направляющий аппарат дымососа). Благодаря наличию самовыравнивания и малого времени запаздывания регулятор тяги работает без обратной связи. Регулятор тяги через топку находится под воздействием регулятора дутья, так как изменение количества подаваемого воздуха изменяет разрежение вверху топки. Схема электронного регулирования такая же, как описанная выше электрическая, в которой вместо контактных гальванометров, ставятся электронные регуляторы. [c.487]

Аппаратура автоматического регулирования питания отзывается на изменения регулируемого параметра (уровня воды в барабане котла) не мгновенно, а с запаздыванием во времени из-за преодоления инерции мертвых ходов в редукторах, сервомоторах, сочленениях и т. п. Особенно большой тепловой инерцией и повышенным временем запаздывания обладают одноим-нульсные регуляторы питания с термостатом. [c.210]

Существует большое число работ, связанных с проектированием непрерывных регуляторов для объектов с запаздыванием (см. [9.11 —[9.7] и [9.14]). В них детально рассмотрены как параметрически оптимизируемые регуляторы пропорционального и интегрального типа, так и регуляторы-предикторы, предложенные в работе Ресвика [9.1]. В последних модель объекта с запаздыванием включена в обратную связь регулятора, в результате чего удается получить наименьшее время установления переходных процессов. Недостатки таких регуляторов-предикторов и их модификаций (см. [5.14]) состоят в их относительно высокой эксплуатационной стоимости и высокой чувствительности к несоответствию реального и заложенного при синтезе времени запаздывания. В общем случае для управления объектами с запаздыванием рекомендуется использовать пропорционально-интегральные регуляторы, динамические характеристики которых являются аппроксимацией регуляторов-предикторов. Однако применение цифровых вычислителей позволяет существенно снизить их эксплуатационную стоимость. Поэтому мы ниже снова рассмотрим дискретное управление объектами с (большим) запаздыванием. [c.183]

Происходит приближение к пределу устойчивости, лучше синтезировать ПИ-регулятор для времени запаздывания, заведомо пре-вышаюш,его запаздывание в объекте. В разд. 14.3 рассмотрены регуляторы для объектов с чистым запаздыванием и стохастическилш возмущениями, проектируемые на основании принципа минимальной дисперсии. [c.189]

Для сравнения качества управления и чувствительности к неточному заданию времени запаздывания различных алгоритмов управления и регуляторов для объектов с большим запаздыванием было проведено моделирование процессов регулирования на ЭВМ с помощью пакета программ САВСА, описанного в гл. 29 [30.1]. При моделировании использовались два типа объектов объект с чистым запаздыванием [c.190]

Управление процессом сушки весьма сложно из-за его неминимально-фазовых свойств с временами запаздывания в несколько минут, длительного времени установления (около 1 часа), большого диапазона колебаний влажности сырой пульпы и неизмеримых изменений свойств самой пульпы. По этой причине барабанные сушилки управляются главным образом вручную с использованием непрерывных регуляторов температуры на некоторых участках процесса. Однако качество управления при этом неудовлетворительно, так как величина допуска превышает 2,5% (рис. 30.2.2, а). На рис. 30.2.2 представлена блок-схема установки. Основным регулируемым показателем является содержание сухого вещества в высушенной пульпе. В качестве добавочных регулируемых параметров могут быть использованы температуры газа на выходе сушильной печи, в середине барабана и на выходе из сушилки. Основной управляющей переменной является расход мазута. Как дополнительная управляющая переменная может быть использована ско- [c.492]

Для регулирования объекта, описываемого уравнением звена чистого запаздывания, используется пропорционально-интегральный регулятор. Опреде,1ите реакцию системы на ступенчатое изменение нагрузки при условии, что коэффициент усиления регулятора равен половине максимального значения и что постоянная времени интегрирования равна половине времени запаздывания. Определите интеграл модуля ошибки и сравните с соответствующим значением по рис. 9-9. [c.256]

Таким образом, применимость двухпозиционного регулирования зависит кроме величины допустимых отклонений температуры AI, обусловленных технологичес.кими требованиями, от времени запаздывания Тз, вносимого всеми элементами системы регулирования, от времени разгона объекта р и от того, насколько нужно сблизить между собой предельные температуры I и I2, т. е. насколько можно уменьшить регулируемую часть мощности Рг — Pi по отношению к нерегулируемой мощности Р. Возможность уменьшения регулируемой мощности вавнсит, с технологической стороны, от системы питания объекта и от конструктивных возможностей ее настройки. С другой стороны, уменьшение регулируемой части мощности приводит к уменьшению устойчивости регулирования. Для устойчивой работы регулятора необходимо, чтобы мощность Рг, при всех режимах работы объекта, оставалась больше его теплоотдачи, а мощность Pi оставалась всегда меньше его теплоотдачи. При невыполнении этого условия обе предельные установившиеся температуры ti и t2 окажутся выше (или ниже) заданной температуры 4 пои этом температура объекта отклонится в одну сторону от заданного значения и объект окажется вне сферы действия системы регулирования. [c.253]

Достаточно просты по конструкции параметрические взаимоиндуктивные датчики [44], однако они, как правило, вносят определенное временное запаздывание момента генерации выходного импульса. Это искажает характеристику центробежного регулятора опережения зажигания и приводит к потере мощности и приемистости двигателя. Перерегулировка же центробежного регулятора без специального оборудования в любительских условиях практически невозможна. [c.68]

Относительное снижение угловой скорости ф1 зависит от углового ускорения коленчатого вала, определяемого дисбалансом крутящего момента, и времени запаздывания воздействия системы автоматического регулирования. Это время определяется конструктивными особенностями регулятора скорости, величиной масс и податливостей деталей, зазорами в звеньях механизмов, связывающих коленчатый вал с регулятором и регулятор с регулирующим органом. По экспериментальным данным величина Ф1 д за период запаздывания воздействия системы автоматического регулирования в комбинированных двигателях с газовой связью может достигать 50% снижения угловой скорости за весь переходный процесс 1—2. Для уменьшения фх д и колебаний кинетической энергии системы применяют двухимпульсные регуляторы скорости. [c.363]

Системы автоматического регулирования с переменной структурой, разработанные на основе развитой теории и принципов построения таких систем, обеспечивают возможность во время протекания переходного процесса скачкообразно изменять структуру и параметры системы при помощи логического устройства. Статический регулятор с переменной структурой эффективно используется для управления классом неустойчивых гетерогенных термохимических процессов, описываемых системой нелинейных дифференциальных уравнений. Для высококачественного управления объектами с взаимосвязанными технологическими параметрами и запаздыванием разработан интегральный регулятор с неременной структурой и минимальными воздействиями регулирующего органа (необходимыми лишь для компенсации возмущающих воздействий в установившихся режимах). Для улучшения динамики процессов управления объектами с большими постоянными времени, работающими в условиях помех, разработан интегральный дискретный регулятор с переменной структурой. [c.260]

Большое количество последовательно включенных, хотя и небольших, постоянных времени ухудшают регулируемость системы, так как они создают эффект, аналогичный транспортному запаздыванию (см. раздел 4.1). При малой статичеокой еравномер ности не обеспечивается устойчивость системы. Если не удается улучшить динамические характеристики (например, путем увеличения сечения трубопроводов 8. между баками на рис. 10.3,а), то приходится прибегать к более совершенному ПИ-регулятору. [c.233]

Так как давление пара представляет собой по существу величину, пропорцион ал вную интегралу по времени от изменения паропроизводительности, то в контуре регулирования давления-мощности очень часто вводится воздействие по возмущению. Это воздействие можно формировать различными способами. Удобно использо1вать сигнал ио расходу свежего пара, который в общем является основным внещним возмущением, действующим непосредственно на котел. Соответствующая схема регулирования показана на рис. 14.10, )(см. также раздел 12.2). В связи с тем, что воздействие то возмущению должно быть по возможности безынерционным, в частности чистое запаздывание отрицательно сказывается на процессе регулиро1вани1Я, в качестве импульсов по возмущению используются сигналы, опережающие во времени изменения расхода пара, а именно сигнал по перемещению регулирующего клапана турбины или еще более опережающий сигнал по заданию регулятора мощности турбины [c.333]

В системах с групповым регулятором скорости точность распределения в установившемся режиме, как это будет видно ниже, полностью определяется точностью первоначального выбора и настройки коэффициентов прямой и обратной связи индивидуальных гидромеханических следящих устройств. Для обеспечения необходимой динамической точности особое внимание уделяется получению как можно меньщего запаздывания следящего устройства по отношению к ГРС. За счет глубокой жесткой обратной связи постоянная времени этого следящего устройства Тс.с уменьшается в несколько раз по сравнению с системой вторичного регулирования. Так, например, в системе МФРЧ с регуляторами скорости типа Р К постоянная времени при статизме 4% и отключенном изодромном механизме равна 0,5 сек, а регулятора УК при этих же условиях — 9 сек. В системе с ГРС постоянная времени может быть доведена до 0,1 сек (см. приложение 3). Поэтому в системах с ГРС заданный закон распределения нагрузок обеспечивается не только в статических, но и в переходных режимах практически при любых скоростях регулирования. [c.27]

При авто.матическом регулировании большинства процессов в химической промышленности можно достигнуть хороших результатов, несмотря на запаздывание, большие постоянные времени и нелинейности. Заметим, что высокая точность регулирования пе всегда необходима. Во многих случаях отклонение уровня или давления иа 5—10% или изменение температуры на 2°С практически не оказывает влияния на процесс. Более того, задание, как правило, является постоянным, а некоторые входные величины регулируются собственными регуляторами, так что на долю основной системы регулирования остается л1Ш1ь компенсация небольших изменений нагрузки. В этом случае тщательный анализ, необходимый для точного проектирования еисте.мы регулирования, нецелесообразен, и подобная система синтезируется либо э.мпирически, либо при помощи упрощенных методов. [c.13]

В случае двухъемкостного объекта увеличение коэффициента усиления регулятора приводит к уменьшению максимального отклонения и остаточной неравномерности. При увеличении коэффициента усиления регулятора уменьшается также интеграл от абсолютного отклонения (по отношению к установившемуся значению), так как, несмотря на увеличение числа колебаний, сказывается эффект увеличения частоты и уменьшения максимального отклонения. Таким образом, казалось бы, наивыгоднейшим является максимальное значение коэффициента усиления регулятора. Однако оказывается (см. гл. 7), что при очень большом коэффициенте усиления система плохо реагирует на периодические возмущения. Кроме того, обычно реальная системл содержит дополнительное запаздывание или малые постоянные времени, которые при больших коэффициентах усиления могут привести к потере устойчивости. Практически, если известны только две наибольшие постоянные времени объекта, коэффициент усиления регулятора вы- [c.98]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...