24) Одноконтурные аср.

Одноконтурные системы регулирования наиболее часто встречаются сегодня в АСУ. Один из способов оценки – по качеству (форме) переходного процесса. Одним из наиболее информативных сложных является ступенчатое воздействие на систему. Существуют и другие тестовые сигналы ‑ синусоидальные дельта или другие более сложные но менее распространенные возмущения. В большинстве случаев, если система удовлетворяет заданному качеству регулирования при одном тестовом сигнале, то критерий будет соблюдаться и при другом. Статическая ошибка нежелательна для любого контура регулирования. Она может иметь любой знак и не является характеристикой устойчивости объекта. Чаще всего считается, что процесс оптимален, если амплитуда колебания за период уменьшается в 4 раза.

Среднеквадратичная ошибка резко увеличивается при увеличении рассогласования.

Проектировщик системы регулирования должен отчетливо представлять себе ее назначения, так как система, работающая оптимально, в общем случае не обеспечивает оптимальной работы в режиме стабилизации. Известно, например, что большая емкость или инерция ухудшает работу системы в режиме слежения, а в режиме стабилизации часто способствует.

Работа в режиме слежения наиболее характерна для электрических и механических систем. Работа системы в режиме стабилизации наиболее характерна для задач автоматического регулирования производственных, и в частности, химических производств. Типичных непрерывный химический процесс обычно протекает при постоянном заданном значении, как, правило, взывают незначительно. В то же время изменения таких переменных, как нерегулируемые расходы, температуры или давления, происходят значительно чаще и вызывают значительно большие ошибки, чем изменение задания. Некоторые периодические процессы требуют непрерывного изменения температуры или какого-либо другого параметра по заданной программе. В этом случае при проектировании систем регулирования следует рассматривать ее работу в режиме слежения. Однако если заданное значение изменяется очень медленно и плавно, то ошибки, вызванные измене6ием нагрузки, могут оказаться такими же большими, как и ошибки, вызванные изменением заданного значения. При этом следует рассматривать систему регулирования в обоих режимах. Наиболее часто, встречаются на производстве и разбираются в литературе системы работающие в режиме стабилизации.

*****

25) Основные показатели качества переходных процессов. Показатели качества автоколебательного процесса регулирования сар с регулятором релейного действия

При выборе типа (закона регулирования) и значений параметров настройки регулятора для работы в САР следует исходя из требований обеспечения оптимальных условий протекания ТП в автоматическом объекте прежде всего сформулировать основные требования к качеству регулирования, т.е. определить основные показатели к качеству переходного процесса в САР, которые должен обеспечить автоматический регулятор при работе с конкретным регулируемым объектом.

Вид переходного процесса в САР, т.е. характер возвращения регулируемой величины к заданному значению после некоторого возмущения, выражаемый как правило графически, определяет качество регулирования.

наиболее важными с точки зрения оптимальных условий протекания ТП основными показателями, характеризующими переходные процессы в САР, являются следующие:

– показатели качества автоколебательных процесса регулирования;

– максимальное динамическое отклонение регулируемой величины от заданного значения или динамический коэффициент регулирования;

– перерегулирование;

– время регулирования;

– остаточное отклонение регулируемой величины от заданного значения или динамический коэффициент регулирования;

– обобщенная (интегральная) оценка качества переходного процесса регулирования.

*****

Для того чтобы выяснить возможность использования в САР релейного (двухпозиционного) регулятора, наиболее просто по принципу действия, устройству и условиям эксплуатации, следует прежде всего определить основные показатели автоколебательного процесса регулирования.

График автоколебательного процесса регулирования с постоянной амплитудой колебаний показан на рис. 58. Этот процесс свойственен релейным (двухпозиционным) регуляторам.

Основными показателями автоколебательного процесса регулирования с постоянной амплитудой колебаний является амплитуда колебаний А_а и периода автоколебаний Т_ак.

Допустимые значения амплитуды А_а и периода автоколебаний определяются условиями проведения ТП.

При двухпозиционном регулировании ТП в объекте со значительным изменением нагрузки во время эксплуатации важным показателем качества регулирования является отклонение _ост среднего значения регулируемой величины  от заданного значения ₀.

При одних и тех же условиях регулирования величина _ост изменяется в зависимости от изменения нагрузки регулируемого объекта. Поэтому значительные возмущения по нагрузке могут привести к слишком большому и, следовательно, к недопустимому нарушению режима ТП.

Отклонение _ост, как и амплитуда А_а, тем меньше, чем меньше отношение /Т регулируемого объекта с самовыравниванием или /Т_а регулируемого объекта с самовыравниванием. Следовательно, отношение /Т (или /Т_а) является первым, а стабильность нагрузки ‑ вторым показателем возможности применения релейного (двухпозиционного) регулятора для регулирования ТП в конкретном объекте.

*****