Характеристики реальных регуляторов

ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕАЛЬНЫХ РЕГУЛЯТОРОВ [c.168]

Так как В много больше единицы, то влияние знаменателя оказывается существенным только на очень низких и очень высоких частотах, где оно проявляется в уменьшении коэффициента усиления регулятора и в стремлении фазового сдвига к нулю. На средних частотах частотные характеристики реального регулятора совпадают с частотными характеристиками идеального [c.173]

Рис. 6-10. Частотные характеристики реального ПИ-регулятора.

Рис. 6-11. Частотные характеристики реального ПД-регулятора

Обычно при расчете системы регулирования гидроагрегата характеристики регулятора и объекта регулирования линеаризуются. Линейная задача с некоторой степенью точности отражает во многих случаях основные качества также и реальной нелинейной системы регулирования. Необходимость такого приближения связана с тем, что имеются определенные трудности в установлении вида нелинейностей, а также сложности решения нелинейной задачи. [c.78]

Рассмотрение результатов моделирования изменений концентраций и температурного режима совместно позволяет получить достаточно полное представление о динамических характеристиках выпарных установок. При моделировании можно получать переходные импульсные, частотные характеристики объекта, а также осуществлять моделирование объекта совместно с автоматическими регуляторами (моделями и реальными). Предварительно определяются начальные значения и пределы возможного изменения переменных, после этого рассчитываются масштабы переменных. Далее уравнения динамики выпарной установки преобразуются в машинные по методике, описанной в литературе [c.103]

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]

На рис. 7.12 представлены типовые характеристики 0 = /(п Др) по второму способу. Как видно на рис. 7.12, при Др1 перемещение рабочей точки характеристики в зависимости от п может осуществляться только по кривой Арь при Др2 — по кривой Арг и т. д. Это следует из рассмотренного выше принципа действия регуляторов. В реальном двигателе необходимая оптимальная характеристика при каждом фиксированном Др может протекать различным образом (см. рис. 7.12, штриховая линия). Реализация такой характеристики потребовала бы применения пружин переменной жесткости, зависящей от степени вакуума во впускном тракте двигателя, что невозможно. [c.221]

Графики этих решений приведены на рис. 109, а фазовые траектории— на рис. ПО. Реально существующее решение, соответствующее процессу регулирования, представляется обоими решениями (3.70). Моменты перехода от одного решения к другому определяются характеристикой реле и настройкой регулятора. [c.140]

В этом случае давление р в регуляторе определяется не величиной нагрузки, а сопротивлением сопла датчика, зависящим от толщины слоя смазочного материала к в направляющих. Входным сигналом для усилителя является давление в датчике. При увеличении нагрузки Р слой Л в направляющих и датчике 3 уменьщается и повышается давление в регуляторе, что приводит к смещению сердечника 7 вправо. При этом давление в карманах уравнивается с давлением в регуляторе, что исключает неопределенность распределения нагрузки по опорам, однако усложняет систему питания. В реальных условиях (при конечной жесткости базовых деталей) можно применять регуляторы при их подсоединении к карманам без усложнения системы питания. Для успешного применения регуляторов в многоопорных системах необходимо соблюдать определенные условия. Распределение нагрузки по опорам зависит от характеристики регуляторов, жесткости и точности направляющих и др. [c.91]

В недавнем щ>ошлом в теории регулирования юшлтудно частотная характеристика реального регулятора являлась исто секретом фирмы, так как была как бы паспортом технологии изготовпевия регулятора. Так и упомянутая технологическая карта, являясь своеобразным паспортом технологии исследования данного вопроса, представляет собой секрет фирмы — отражение успехов разработчика в своей обшсти. [c.203]

Коэффициенты взаимодействия для ряда конструкций регуляторов приводятся в работе Янга [Л. 3] там же приводятся фазо-частотные характеристики некоторых промышленных регуляторов. Взаимодействие между составляющими можно исключить, формируя пропорциональное, интегральное и дифференциальное воздействия в параллельных каналах (в более сложных регуляторах) и затем суммируя полученные сигналы, однако спрос на подобные пневматические регулят01ры невелик. Если частотные характеристики реального пневматического регулятора не позволяют обеспечить устойчивого регулирования, то можно использовать электронный регулятор, частотная характеристика которого практически совпадает с характеристиками идеального регулятора. [c.177]

Расчет настройки регуляторов по кривым разгона базируется на применении приближенных форА1ул, полученных на основе расчетов типовых систем по расширенным АФХ с корректированием результатов на моделях и проверкой их на реальных системах. Исходной характеристикой является кривая разгона, имеющая для регулируемых участков пароперегревателей вид, показанный на рис. 6-20. Кривая разгона может быть получена экспериментально при ступенчатом возмущении регулирующим органом или, если первое по каким-либо причинам невозможно, рассчитана аналитически. В последнем случае, кроме характеристики собственно регулируемого участка, необходимо учесть характеристики регулирующего органа и термопары. [c.230]

На рис. 9, в показана типовая характеристика дизеля при всере-жимном регуляторе и установившихся режимах нагружения. Она должна быть уточнена в связи с неустановившимися режимами нагружения, имеющими место в реальных условиях работы машин и влияющими на характеристику дизеля. При этом справедлива зависимость [c.22]

Реальные энергосистемы могут включать несколько десятков электростанций и несколько сотен турбоагрегатов. Для вторичного регулирования частоты в энергосистеме выделяется одна или несколько ведущих электростанций, постоянно изменяющих свою нагрузку с помощью устанавливаемого на станции автоматического прецизионного регулятора частоты, который при изменении частоты сети обеспечивает нафужение или разгруже-ние турбин, установленных на ней. При значительных изменениях нагрузки в энергосистеме, когда ведущие станции не могут поддержать частоту в требуемых пределах, по указанию диспетчера энергосистемы по заранее установленному графику изменяется нагрузка и на других турбоагрегатах путем смещения их статических характеристик во многих случаях целесообразным оказывается вывод турбин в резерв при снижении нагрузки энергосистемы и ввод в работу турбин, находящихся в резерве при ее повышении. [c.158]

Во всех рассмотренных случаях матрица А может быть представлена в различных канонических формах (см. разд. 3.6). В урзв-нениях (9.1-6) и (9.1-8) мзтрица А имеет рззмерность тх т, а в уравнении (9.1-7) — (т+с1)Х (т+ё). Таким образом, введение запаздывания в матрицу А системы приводит к появлению (1 дополнительных переменных состояния. Характеристики объекта относительно входа/выхода не зависят от формы представления ззпаздывания, однако с точки зрения синтеза это имеет существенное значение, поскольку влияет на структуру и параметры синтезируемых регуляторов. Способ введения запаздывания (по входу или по выходу) зависит от технологической структуры реального объекта и в общем случае может быть достаточно просто обоснован. [c.182]

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]

Всестороннее моделирование и исследование с реальными объектами управления показали, что алгоритмы управления с подстройкой параметров устойчивы при выполнении перечисленных выше условий. Это может быть объяснено эвристически. Предположим, что модель объекта управления неверна, так что полюса замкнутого контура управления сдвинуты к границе устойчивости. При этом амплитуда входного сигнала объекта управления увеличивается. Если предположить, что изменения входного воздействия возбуждают все т собственных движений объекта управления (см. гл. 23.2) и имеют достаточную амплитуду по сравнению с действующим шумом, то идентифицируемая модель уточняется. Вслед за этим также уточняются параметры регулятора и улучшаются характеристики замкнутого контура в целом. Входной сигнал будет обладать требуемыми свойствами, если он содержит т гармоник или его автокорреляционные функции связаны соотношением 0ии(О)> ии(1)>- ->0ии(п1)- Даже если входной сигнал возбуждает все собственные движения объекта управления кратковременно, этого может быть достаточно для улучшения модели объекта управления. Изложенные результаты получены с помощью моделирования и эксперимента и не могут служить общим доказательством устойчивости. Поэтому получение новых условий глобальной устойчивости адаптивных систем управления с подстройкой параметров вносит свой вклад в решение общей проблемы. Обзор материалов по этой тематике дается в работе [25.12]. В следующем разделе приводятся некоторые общие условия для сочетаний РМНК, РОМНК, РММП с регуляторами РМД при случайных возмущениях. Эти условия базируются на анализе рекуррентных методов оценивания параметров. Дальнейшие ссылки делаются на работу [25.20]. [c.407]

При отборе импульса на первой тарелке контур регулирования содержит только два элемента первого поряд,ка, и при нспользованпи в схеме пропорционального регулятора система всегда устойчива. В реальной системе датчик состава вводит в систему запаздывание, и отставание по фазе может оказаться больше 180°. При отборе импульса в других точках колонны теоретические значения критической частоты и коэффициентов усиления составляют примерно 60% расчетных значений. Очевидно, влияние дополнительных емкостей способствует существенному уменьщению отставания по фазе, вызванного инерций изменения концентрации, по сравнению с фазовым сдвигом при наличии одной сосредоточенной емкости. Модуль частотной характеристики изменяется нри этом менее значительно. Если время пребывания на тарелке принять за постоянную времени процесса изменения концентрации, то теоретические значения критической частоты окажутся ближе к расчетным, однако теоретические значения коэффициента усиления будут примерно в 20 раз отличаться ог расчетных. Фактически теоретическими значениями можно успешно пользоваться в целом ряде случаев, например для сопоставления характеристик системы при отборе импульса в различных точках. Критическая частота и максимальный коэффициент усиления системы — два наиболее важных параметра, характеризующих работу системы регулирования, хотя необходимые значения постоянных времени нзодро.ма и предварения регулятора можно также определить по виду амплитудно-фазовой характеристики. Введение воздействия по производной при отборе импульса на промежуточной тарелке нецелесообразно, так как фазо-частотная характеристика достаточно полога однако это воздействие успешно применяется при регулировании температуры верха колонны [Л. 6]. [c.399]

Если воздуходувная станция оборудована регулятором расхода, то на суммарной характеристике станции имеется вертикальный участок /, соответствующий постоянному расходу расчетов суммарную р—Я характеристику задают табличным способом значениям расхода (Оо, О1, > Ят = 0)соответствуют значения давления (/ а, р, . .., р ). В промежутках [О,, О.+г] для зависимости р (Я) используют линейную интерполяцию, что равносильно замене реальной характеристики станции кусочнолинейной кривой. [c.116]

До сих пор отсутствует методика определения дроссельной характеристики регуляторов расхода с учетом перечисленных выше особенностей, а также сведения о надежных методах определения эффективной площади и их разбросов из-за влияния различных факторов во всем диапазоне регулирования. Поэтому для определения эффективной площади сечения и коэффициента расхода от положения штока или поворота заслонки повсеместно используется метод холодных продувок. Данный метод позволяет с некоторой методической ошибкой, так как не полностью воспроизводит реальные условия работы (моделирующее рабочее тело - холодный газ отсутствие влияния регулятора на газоприход), определять зависимость эффективной площади от положения штока РМ, но не способен выявить ни местоположение критического сечения, ни геометрическое значение Рщ, и, что самое главное, не позволяет давать рекомендации по формированию рабочей части профиля (облика) исполнительного элемента. В принципе к этим факторам добавляются искажения, вносимые ходовой характеристикой, т.е. зависимостью хода исполнительного элемента от текущего значения командного сигнала. Но, учитьшая совершенство современных средств систем управления, будем пренебрегать искажениями, вносимыми этой характеристикой ввиду ее высокой линейности. [c.347]

В состав пакета включен набор средств для оценки получаемых результатов. Пользователь может контролировать и записывать значения любого внутреннего или внешнего сигнала. В то же время или позднее можно оценить результат и представить его в удобном виде. Если средства реального времени реализованы на той же ЭВМ как часть пакета KEDD , то проектировщик в любое время может использовать всю мощь пакета. На этапах запуска и контроля допускается замена параметров регулятора. Если сигналы реального времени записываются в запоминающее устройство, то в то же время может быть начата их обработка в режиме off-line . Реальцые входные и выходные сигналы замкнутой адаптивной петли могут быть введены в задачу идентификации. Результатом может быть модель для нового этапа проектирования адаптивного регулятора, который затем можно проверить на моделирующем устройстве с.теми же характеристиками, что и в реальной задаче. После существенных изменений новый контроллер с помощью монитора класса может заменить устаревший вариант. [c.162]

Необходимо подчеркнуть, что оба подхода ставят своей целью сконструировать модель, выходной сигнал которой совпадает с измеренными значениями с минимальной ошибкой. Следует заметить, что можно получить много моделей различного порядка с совершенно разным набором параметров, которые обеспечивают схожие переходные характеристики. Поэтому если определять постоянные времени и коэффициенты усиления системы, то после идентификации по методу наименьших квадратов можно получить значения этих параметров с существенными отклонениями или полностью ошибочные, хотя переходные характеристики полученной модели будут достаточно близки к реальным. В некоторых случаях, особенно когда необходимо получить модель для проектирования регулятора, эта ситуация может быть приемлемой, пока расчетная модель и система обеспечивают одинаковые динамические, характеристики, Если необходимо определить точные значения некоторых параметров, например найти определенные физические параметры из экспериментов, то могут возникнуть се1 ьезные проблемы. В таком случае предварительная информация может улучшить результаты, полученные с помощью моделирования и оптимизации. [c.212]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...