Категории: ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Классификация систем автоматического регулированияКлассификация производится по различным признакам. 1. По принципу построения и структуре (§ 1.2). 2. По характеру изменения задающего воздействия х во времени различают: а) стабилизирующие, у которых ; б) программные, у которых , где – время; в) следящие, у которых х – случайная величина; г) экстремальные, у которых изменение х обеспечивает экстремум у. 3. По числу регулируемых величин САР делятся на одномерные и многомерные. Агрегат турбина-генератор имеет две регулируемые величины у: напряжение генератора и скорость вращения (частота) : ; . Управляющими воздействиями и являются: напряжение возбуждения и расход энергоносителя (перегретого пара) . Между и и у имеются основные и перекрестные связи. Регуляторы и воздействуют на у по основным связям. Между регуляторами могут быть связи вне объекта. Тогда регулирование называют связанным. Если дополнительными связями между регуляторами исключается влияние регулируемых величин друг на друга, обусловленное перекрестными связями в объекте, то система связанного регулирования называется автономной. 4. По характеру зависимости регулируемой величины от главного возмущения в установившемся (равновесном) режиме различают системы автоматического регулирования статические и астатические. Для количественной оценки зависимости регулируемой величины от возмущения пользуются понятиями «статизм регулирования» и «степень неравномерности». На рис.1.2,а приведены характеристики регулирования с положительным статизмом (s > 0), отрицательным (s < 0) и нулевым (s = 0) – астатическая. Статизмом регулирования в данной точке называют относительную крутизну характеристики регулирования , где . Если участок характеристики регулирования линейный, то на нем
Рис.1.2. Характеристики регулирования
следовательно, Это уравнение называют законом регулирования в приращениях. Левая часть обращается в нуль в конце процесса регулирования. Если характеристика регулирования нелинейная и на ней определены две точки: при
называется степенью неравномерности регулирования. Регуляторы, как правило, имеют зону нечувствительности, т.е. зону изменения регулируемой величины у, в пределах которой управляющее воздействие и не меняется. На рис.1.2,б зона нечувствительности ограничена сверху характеристикой , снизу характеристикой В установившемся режиме значение регулируемой величины располагается внутри зоны нечувствительности, что отрицательно сказывается на точности системы. Однако в дискретно управляемых объектах регулирования (трансформаторы с РПН, конденсаторные установки) зона нечувствительности необходима для предотвращения многократных срабатываний исполнительного устройства в противоположные стороны («выше» – «ниже»), и она выбирается по условию , где – ступень изменения регулируемой величины. 5. По виду сигналов между элементами САР они делятся на непрерывные и дискретные. В непрерывных системах изменение регулируемой величины приводит к непрерывной передаче воздействия по всему замкнутому контуру и непрерывному изменению всех величин. Дискретные системы делятся на импульсные, релейные и релейно-импульсные. В импульсной системе регулятор содержит импульсный элемент, преобразующий непрерывный сигнал в последовательность импульсов, модулированных по амплитуде или скважности (длительности импульса), т.е. имеет место квантование по времени. В релейной системе имеется двухпозиционный или трехпозиционный релейный элемент, выходная величина которого изменяется скачкообразно при определенных значениях его входной величины (рис.1.3).
Рис.1.3. Характеристики срабатывания релейного элемента а – двухпозиционного; б – трехпозиционного
Релейный двухпозиционный элемент регулятора обычно воздействует на исполнительное устройство по принципу «включить» – «отключить». Трехпозиционный элемент может давать команду «включить» в ту или другую сторону «вкл (+)» или «вкл (–)» и отключить «откл». Таким образом, в релейных системах создается дискретность по уровню поступающего сигнала – квантование по уровню. В релейно-импульсных системах выполняется квантование как по времени, так и по уровню, обычно с использованием аналого-цифрового преобразователя АЦП для подключения цифровых ЭВМ. 6. По виду уравнений, описывающих процессы в САР, они делятся на линейные и нелинейные. В линейных и линеаризованных при малых отклонениях системах математическое описание производится линейными алгебраическими и дифференциальными уравнениями. Задачи автоматического регулирования аналитически решает линейная ТАР. Нелинейные системы описываются нелинейными уравнениями и для решения задач автоматического регулирования целесообразно применение ЭВМ. 7. По виду используемого регулятора. Вид регулятора определяется: · целевым назначением (регуляторы скорости, напряжения, температуры и т.д.); · используемыми приборами, т.е. элементной базой (механические, электромагнитные, полупроводниковые, микроэлектронные, микропроцессорные); · наличием и видом внешнего источника энергии (прямого и косвенного действия, электрический, пневматический, гидравлический); · законом регулирования – алгоритмом формирования выходного сигнала xp по входному. У регуляторов, использующих принцип регулирования по отклонению, выходным сигналом является рассогласование ε. Законы регулирования линейных регуляторов: 1. Пропорциональный (П – регулятор), закон регулирования которого имеет вид
где – коэффициент передачи регулятора. 2. Пропорционально-дифференциальный (ПД – регулятор) 3. Интегральный (И – регулятор) 4. Пропорционально-интегральный (ПИ – регулятор) 5. Пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД – регулятор)
В реальных регуляторах перечисленные законы реализуются, как правило, приближенно, но они определяют свойства САР. В последние годы в электроэнергетике находят применение специальные регуляторы: · робастные (robust – грубый); · нечеткие (fuzzy) – для адаптивного регулирования; · нейросетевые – на базе искусственных нейронных сетей – для обучаемых САР. |
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-07-22 lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда... |