Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Автоматическое регулирование, его объекты, их свойства
|
|
РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ
Для самостоятельной работы студентов
по учебной дисциплине
«Автоматизация технологических процессов»
п. Ракитное, 2015
РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ
Для самостоятельной работы студентов
по учебной дисциплине
«Автоматизация технологических процессов»
студента ________________________________
(Фамилия И.О.)
группы ________________________________
специальности 19.02.08. Технология мяса и мясных продуктов
п. Ракитное, 2015
Автоматическое регулирование, его объекты, их свойства
Под автоматизацией понимают комплекс организационных и технических мероприятий, обеспечивающих освобождение человека от непосредственного выполнения функций управления производственными процессами с передачей этих функций автоматическим устройствам, в состав которых входят системы автоматического контроля, регулирования, управления, сигнализации и защиты агрегатов и технологических установок.
В автоматизации различают автоматизированные системыуправления технологическим процессом (АСУТП) и автоматические системырегулирования (АСР) некоторого фактора (параметра).
Автоматическим регулированием называют поддержание значений физических величин на определенном уровне или изменение их по требуемому закону без непосредственного участия человека.
Внешние воздействия, вызывающие отклонение регулируемой величины от ее заданного значения, называют возмущающими воздействиями.
Технические устройства, предназначенные для автоматического регулирования различных величин в объектах, называют автоматическими регуляторами.
Автоматическим регулированием называют поддержание на заданном уровне некоторой физической (химической) величины, характеризующей процесс, или изменение ее по заданному закону.
Линейными автоматическими системами называют такие системы, которые можно описать с достаточной точностью линейными уравнениями (алгебраическими, дифференциальными, уравнениями в конечных разностях и т. д.).
Нелинейные системы - автоматические системы, динамика которых описывается нелинейными уравнениями. Большинство автоматических систем являются нелинейными. Однако во многих случаях, особенно в системах с обратными связями при малых отклонениях, нелинейности оказывают несущественное влияние, и такие системы можно считать линейными.
Объект управления (регулирования) — это совокупность технических средств (машин, аппаратов, устройств), которая нуждается в оказании специально организованных воздействий извне для достижения поставленной цели управления. Технические устройства, в которых процессы подлежат автоматическому регулированию, называют объектами регулирования.
Регулируемая (выходная) величина – физический параметр, который целенаправленно изменяется или сохраняется постоянным в процессе управления. Условимся обозначать данный параметр через Y(t).Физические величины, подлежащие регулированию, называют регулируемыми величинами.
Входная величина объекта регулирования (канал управления) – физическая величина на входе объекта регулирования, значение которой влияет на регулируемую величину объекта. Этот параметр будем обозначать как X(t).
Текущее значение регулируемой величины (Yт) – абсолютное значение параметра в данный момент времени.
Заданное значение регулируемой величины (Yз) – абсолютное значение выходного параметра, которое является целью управления данным объектом.
Воздействием в автоматике принято называть взаимодействие между автоматической системой (а также между ее частями) и внешней средой.
Возмущающее воздействие (возмущение, Zв) – физический или химический параметр, воздействующий на объект регулирования и вызывающий отклонение регулируемой величины.
Автоматический регулятор – устройство, вырабатывающее управляющий сигнал для изменения (регулирования) выходного параметра.
Исполнительный механизм – электрический, пневматический или гидравлический привод, вырабатывающий управляющее воздействие, которое через регулирующий орган воздействует на канал управления объекта регулирования и изменяет его состояние.
Регулирующий орган – технологический элемент, расположенный, как правило, непосредственно на объекте регулирования, служит для изменения входной физической величины, влияющей на регулируемый параметр.
Управляющее воздействие (μ (t)) – это перемещение рабочего элемента регулирующего органа, что вызывает изменение входной величины объекта регулирования.
Обратная связь – любой элемент автоматики, передающий сигнал (информацию) с выхода какого либо объекта на его вход. Если сигнал обратной связи имеет тот же знак, что и знак сигнала основной цепи, то обратная связь называется положительной. При противоположном знаке сигнала обратной связи она именуется отрицательной.
Сигнал рассогласования (Δ (y)) – векторная разница между текущим значением параметром и заданным. Данный сигнал обычно поступает на вход регулирующего устройства.
Переходной процесс – аналитическое или графическое представление поведения регулируемой величины при поступлении на вход ступенчатого задающего либо возмущающего воздействия.
Устойчивость АСР – способность АСР не допускать бесконечного отклонения регулируемой величины от заданного значения при любом реальном возмущении на систему.
Вид переходного процесса и устойчивость характеризуют качество работы АСР.
Для пояснения идеи устройства и принципа действия автоматических систем применяют функциональные и структурные схемы.
Функциональная схема, или блок-схема, составляется из функциональных блоков, которые представляют собой конструктивно обособленные части (элементы или устройства) автоматических систем, выполняющие определенные функции. Функциональные блоки на схеме обозначают прямоугольниками, внутри которых надписывают их наименование в соответствии с выполняемыми функциями.
Структурная схема – это совокупность элементарных звеньев и связей между ними. Под элементарным звеном понимают часть системы управления, которая реализует элементарную функцию.
Контрольные вопросы
1. Приведите классификацию систем авторегулирования.
2. Охарактеризуйте стабилизирующую систему регулирования.
3. Раскройте понятия программной и следящей систем автоматического регулирования.
4. Укажите принципы регулирования.
5. Приведите функциональную схему системы регулирования по отклонению, объясните ее работу.
6. Каким образом формируется сигнал рассогласования в АСР по отклонению.
7. Функциональная схема АСР по возмущению и ее работа.
8. Охарактеризуйте комбинированные АСР и область их применения.
9. Каким образом реализуется принцип адаптационного регулирования.
 |