Готовимся к экзамену по автоматизации химических процессов

Типовые звенья САР (усилительное, апериодическое, интегрирующее, запаздывания, колебательное). Динамические характеристики звеньев.

Типовым динамическим звеном САР является составная часть системы, которая описывается дифференциальным уравнением не выше второго порядка. Звено, как правило, имеет один вход и один выход. По динамическим свойствам типовые звенья делятся на следующие разновидности:

Безынерционным звеном (усилительным, идеальным, пропорциональным, безъемкостным, первого порядка и т.п.) называется такое звено, передача сигнала от входа к выходу которого осуществляется мгновенно, без какой-либо инерции.Для безынерционного звена статическая характеристика совпадает с динамической характеристикой, поэтому динамическое уравнение имеет следующий вид:Примерами такого звена являются рычаг, потенциометр, трансформатор, механическая передача.Инерционным звеном или апериодическим (рис.12.) называется звено, в котором при подаче на вход скачкообразного сигнала его выходная величина запаздывает относительно входной и изменяется апериодически по экспоненциальной кривой с постоянной времени clip_image028 по уравнению.Дифференцирующим звеном называется такое звено, в котором в идеальном случае выходная величина является производной от входной величины.Примерами такого звена являются тахогенератор, демпфер в механических передачах, электрические контуры, включающие активные и индуктивные сопротивления и др.Интегрирующим или астатическим (рис.14.) называется такое звено, в котором выходная величина пропорциональна по времени интегралу от входной величины. Колебательным называется звено, в котором при скачкообразном изменении величины на входе выходная величина стремится к новому установившемуся значению, совершая относительно него колебания с амплитудой, затухающей по закону экспоненты.

 

Способы соединения элементов САР. Структурные схемы.

Любую САР можно рассматривать как состоящую из типовых звеньев, определенным образом соединенных между собой. Схемы систем регулирования, представленные соединениями элементарных динамических звеньев, называются структурными. Составление структурных схем облегчает анализ и синтез реальных схем.Следует отметить, что динамические свойства САР определяются не только динамическими характеристиками составляющих элементов, но и порядком их соединения.Соединение типовых звеньев может быть последовательным, параллельным и смешанным.Последовательное соединение. Последовательным называется такое соединение звеньев, при котором выходная величина предыдущего звена является входной последующего.Передаточная функция последовательно соединенных звеньев равна произведению передаточных функций отдельных звеньев цепи Параллельное соединение. Параллельным называется такое соединение звеньев, при котором один и тот же входной сигнал подается на вход двух или большего числа звеньев. При параллельном соединении звеньев передаточная функция цепи равна сумме передаточных функций отдельных звеньев

 

Анализ САР. Понятие об устойчивости САР.

При рассмотрении процессов в системе регулирования важное значение имеют три понятия: устойчивость системы, качество процессов регулирования и точность регулирования.Понятие устойчивости является важнейшей качественной оценкой динамических свойств САР. Устойчивостью называется свойство системы возвращаться в исходный или близкий к нему установившийся режим после всякого выхода из него в результате какого-либо внешнего воздействия. Установившийся процесс характеризуется постоянством внешних возмущений (управляющих и возмущающих воздействий). Изменения управляющих и возмущающих воздействий являются причиной возникновения в системе переходных процессов.Другими словами - устойчивость системы это есть затухание ее переходных процессов.Необходимым и достаточным обобщенным условием устойчивости является наличие у всех корней характеристического уравнения системы отрицательной вещественной части при положительных знаках коэффициентов уравнения.С целью упрощения анализа устойчивости систем разработано ряд специальных методов, которые получили название критерии устойчивости, которые определяют условия, необходимые и достаточные для того, чтобы корни характеристического уравнения системы имели отрицательную вещественную часть. Такие критерии, которые позволяют проверить устойчивость системы, не прибегая к графическим построениям, а, ограничиваясь лишь алгебраическими вычислениями над коэффициентами характеристического уравнения, называют алгебраическими критериями. К ним относятся критерии Рауса, Гурвица и Вышнеградского.

Вы здесь: Home Автоматизация Готовимся к экзамену по автоматизации химических процессов