Законы автоматического регулирования турбины

Вопрос №14 Законы автоматического регулирования турбины

Закон регулирования – алгоритм или функциональная зависимость в соответствии с которым управляющие устройство формирует управляющее воздействие r(t).

r(t)=F(ε,g,t)=F1(ε)+F2(g)+F3(t)

ε– ошибка регулирования

F(ε) – регулирование по отклонению

Законы регулирования можно представить в виде передаточной функции Wрег(λ)

Простейший закон регулирования:

Wрег(λ)- передаточная функция РО

Wор(λ) - передаточная функция ОР

Представим систему как прямую, еденичное ступенчатое воздействие

1.  Пропорциональный закон регулирования

- формирует управляющее воздействие на объект r(t) пропорционально ошибке регулирования. Регулятор обозначается П-регулятор

Признак П-регулятора  LimWрег(λ)=К

К - к-нт передачи цепи регулирования, не равен 0 и бесконечности

Характерной особенностью системы с пропорциональным законом является наличие ненулевой ошибки регулирования  εуст не равно 0, кроме того система имеет колебательный переходный процесс

1.  Интегральный закон регулирования.

- формирует управляющее воздействие на объект r(t) пропорционально интегралу от ошибки регулирования. Регулятор обозначается И-регулятор.

Признак И-регулятора  Wрег(λ)=1/λ^s·Wп(λ)

Где S=1,2… порядок астатизма регулятора, Wп - передаточная функция с признаком пропорционального закона регулирования.

Характерной особенностью системы с интегральным законом регулирования явл. то, что  ε уст=0.

Такая система имеет недостаточный запас устойчивости и более того может стать не устойчивой.

Wрег(λ)=1/δw·1/Тsλ=1/λ·1/δw·1/Ts- Wп- система явл. структурно неустойчивой

Наша задача! Получить устойчивую систему с нулевой ошибкой.

1.  Пропорциональный - Интегральный закон регулирования

ПИ-регулятор – реагирует по пропорциональному и интегральному закону

Признак: Wрег(λ)=Wп(λ)+ Wи(λ); Wи(λ), Wп(λ) – передаточные функции с признаками интегрального и пропорционального законов

Ввод интегрального закона часто приводит к потери устойчивости системы, применение ПИ-закона позволяет получить достаточный запас устойчивости и добиться нулевой установившейся ошибки регулирования.

так будет выглядеть переходная ф-ия с 0-ой ошибкой – устойчивая система

2.  Дифференциальный закон

- формирует управляющее воздействие на объект r(t) пропорционально производной от ошибки

Д-регулятор, признак: Wрег(λ)= λ^sWп(λ) – в чистом виде этот закон не применяется.

S – степень производной = 1,2… (в наших 1)

3.  Пропорциональный - дифференциальный закон.

ПД – регулятор, признак: Wрег(λ)=Wп(λ)+ Wд(λ), Wп(λ),Wд(λ) - передаточные функции с признаками пропорционального и дифференциального законов.

Использование дифференциальной составляющей уменьшает динамическую ошибку, но не оказывает влияния на величину установившейся ошибки.

4.  Пропорционально – дифференциальный - интегральный закон.

ПИД – регулятор.

Признак: Wрег(λ)=Wп(λ)+ Wд(λ)+ Wи(λ)

Ввод дифференциатора сокращает динамическую ошибку.

                              

Проблемы регулирования:

-  проблема формулировки цели управления

-                    математического моделирования или описания управляемого объекта

-                    получения и передачи первичной информации для управления

-                    преобразование информации или синтеза управляющего алгоритма

-                    автоматического регулирования (использования информации)

-                    динамической точности

-                    надежности