Изучение программы настройки, анализа, синтеза и имитационного моделирования промышленных САР “IPC-CAD” в режиме “Одноконтурные САР”, страница 4

Статической ошибкой y_ст называется отклонение регулируемой величины от заданного значения после окончания процесса регулирования (рис. 13).

Максимальное динамическое отклонение  у₁ регулируемой величины определяется динамическими свойствами объекта, видом возмущения, законом регулирования и настройками регулятора.

Величина перерегулирования hзависит от динамических свойств объекта, закона регулирования и настроек регулятора.

          Статическая ошибка имеет место только в системах с П- и ПД-регуляторами (интегральная составляющая в законе регулирования гарантирует ее отсутствие).

          Время регулирования t_p  зависит от динамических характеристик объекта, закона регулирования и настроек регулятора. Однако оно не может быть меньше некоторого минимального значения, зависящего, в первую очередь, от динамических свойств объекта.

Свойства объекта регулирования являются постоянными и  неизменными, обусловленными конструкцией объекта, а свойства регулятора можно изменять в нужном направлении в пределах технической характеристики регулятора, настраивая его в соответствии с технологическими требованиями к процессу регулирования в каждом конкретном случае, чем и пользуются для достижения требуемой величины указанных показателей.

Типовые переходные процессы в САР и выбор регулятора

При расчете САР проверяют возможность использования наиболее простого закона регулирования, каждый раз оценивая качество регулирования, и если оно не удовлетворяет  требованиям, переходят к более сложным законам.

Основными исходными данными для выбора  регулятора  являются характеристики объекта регулирования и требуемое качество регулирования. Для выбора регулятора необходимо знать:

1) статические и  динамические  параметры  объекта – коэффициент передачи объекта К_об ; чистое запаздывание t_об;  постоянную времени Т_об; (если К_об  меняется в пределах эксплуатационных  режимов агрегата, то следует брать его максимальное значение);

2) максимально возможное значение возмущения D x_{вх. max}, выраженное в процентах хода регулирующего органа (% ХРО);

3) допустимое динамическое отклонение y₁;

4) допустимое перерегулирование  h;

5) допустимую статическую ошибку y_ст ;

6) допустимое время регулирования t_р.

Требуемое качество регулирования зависит от условий протекания технологического процесса и работы агрегата. В каждом конкретном случае выявляются наиболее существенные показатели качества регулирования, соблюдение которых обеспечивает рациональное функционирование производственного процесса. В некоторых случаях решающее значение имеет максимальное динамическое отклонение параметра, в других – интегральный показатель или время регулирования.

Имеется три типа процессов регулирования (рис. 14), один из которых, как правило, удовлетворяет конкретным требованиям регулирования промышленного объекта:

1) апериодический процесс с минимальным временем регулирования(рис. 14,а);

2) процесс с 20%-м перерегулированием и минимальным  временем первого
           полупериода колебаний  t_мин (рис. 14, б);

3) процесс с минимальным квадратичным интегральным показателем 
           min y²dt (рис. 14, в).

          Апериодический процесс с минимальным временем  регулирования характеризуется минимальным регулирующим воздействием и сравнительно большим отклонением y₁. Такого процесса следует добиваться тогда, когда данное регулирующее воздействие может оказывать влияние на другие параметры процесса.

    Процесс регулирования с 20%-м перерегулированием характеризуется значительным перерегулированием, однако при этом происходит снижение отклонения y₁. Длительность процесса регулирования при этом несколько увеличивается.

    Процесс регулирования с минимальной квадратичной площадью отклонения регулируемой переменной характеризуется значительным перерегулированием, достигающим 40-50 %, при этом время  регулирования увеличивается, а y₁ достигает минимального значения. Добиваться такого переходного процесса следует тогда, когда по условиям работы объекта управления необходимо иметь  минимальное отклонение y₁.