б) относительную трудность промышленного применения при малых расходах вещества, в пульсирующих потоках и потоках вещества, содержащего инородные примеси, а также потоках вещества, находящегося при параметрах, близких к равновесным.
7 Влияние П- составляющей закона регулирования на качество переходных процессов АСР.
Влияние различных з-нов регулирования на примере объектов первого порядка без запаздывания
|
|
|
|
z |
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Qпр(Z) |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
ОР |
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y(н) |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
yз(но) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АР |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
АР |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Qр(х) |
||||
|
х |
|
|
|
|
+ = |
|
1 − |
к |
2 |
х (1) |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
Указывает на то что |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
к |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
управление воздействия направлено в сторону уменьшения рассогласования , т.е. имеет место отр. обратная связь
1)Без регулятора
Как исследовало ожидать ОР и без автомата регулятора приходит в новое установивш. со стат.ТОшибкой+ ==кК1 1− 2
Т + (1 + 2 ) = к11 Т 2 + = к1 2
( ) = 1 + 12 (1 − −/ /1 + 2 )
|
х |
у= ( ) =к |
0 |
|
||
При использовании |
|
+к = |
1 |
|
|
) |
в( ) = 1(1 − |
|
|||||
|
(1+К2Кр) |
раз−/ |
уменьшается стат. ошибка |
|||
регулирования во столько раз уменьшается емкость и время регулирования. |
||||||||||||||||||||||||||||||
С ПД-регулятором |
|
|
|
|
х кру Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
= Т.о + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
( 2 + ) + (1 + 2 ) = 1 |
|
|
|
добавление П-составл.не повлияло на |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
статистическую ошибку, но |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
увеличела емкость системы |
||||||||||||||||||||
|
( 2 |
+ ) |
+ |
= |
1+ 2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
) |
||||||
|
|
|
|
|
( ) = 1+ 2 (1 − |
|
− |
+ 2 |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
Т + |
|
|
1 |
− |
к2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
ПИД |
|
= к1 |
х |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
х |
= 1/Ти у |
∫0 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Т |
|
+ |
|
= |
1 |
|
− |
/ |
Ти |
|
; |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
+ |
|
|
|
к |
|
|
0 |
|
|
∫ |
|
|
|
|
|||||||||||||
Т |
|
|
= кР |
−кк /ТТи |
|
|
; |
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
) = |
|
|
|
|
1 |
) − |
2 |
/ |
и |
0 |
|
|
|
|
|
у( ) |
|||||||||||
( ) + ( |
|
|
1 |
( |
2 |
|
1/ |
|
|
|||||||||||||||||||||
ТРу Р |
|
|
Р |
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
Р |
||||
По таблицам Лапласа ищем изображение единичного ступенчатого |
||||||||||||||||||||||||||||||
ТРу Р |
|
|
|
|
Р |
1( к) → |
1/ |
Ти |
|
|
|
Р |
|
|
у Р |
|||||||||||||||
возмущения |
|
|
|
|
) = |
/ |
− |
2/ |
|
1/ |
|
|
|
|
|
( |
|
) |
||||||||||||
Умножим на Р ( ) + ( |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТРу(Р) + |
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Р ( ) = |
к1 |
−к12/Ти; у(Р) |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
у(Р) = |
ТР2+РК+К2ТК/Ти |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Р |
|
Р |
2 = |
−1 ± |
1Т−4 |
Ти2 |
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
а Р |
|
|
(ар−Ра)(р−ав) |
→ |
ва−а |
(Ре |
−е |
|
) |
− |
|
|
2) |
|||||||||||||||||
2 у+Р |
1 |
+ |
|
0 = |
|
к2( − |
1)( |
Р |
Р |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
; |
||||
|
|
|
|
|
|
Т Р |
|
Р |
|
Р |
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
оба отр. |
− |
|
1)( |
− |
|
2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Корни вещественные(и) = |
|
( |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в−а = |
|
|
2ТD |
|
− |
|
2Т |
|
= Т |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
Р1 = −2Ту |
|
|
|
−1+√ |
|
|
|
|
|
|
−1−√ |
|
|
|
|
√ |
|
; |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
у(Р)К= ТТ(Р−Р1)2 ( |
Т1− |
)2 → |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К1 |
|
; |
Р |
1а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=0; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Корни комплексные |
|
|
( ) = |
|
|
1/ |
|
|
|
|
−2 |
|
|
К2 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
К2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
у |
Р |
|
ТР |
|
|
+ Р+ Ти |
= Т(Р |
К+ Р/Т+ |
ТиТ); |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
( |
|
) = |
|
Т[(Р |
+ 1/2Т)2 |
+ |
К12/ТиТ |
−(1/2Т)2] |
) |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
( ) = |
|
К |
|
|
|
ТиТ |
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
−(1/2 |
|
|
||||||||||||
у |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|||||
|
|
|
Т1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ти2Т |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
К |
2 |
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
||||||||||||
Т.О.при |
использованиирегуляторасустойчивымобъектам1-гопорядка |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−(2 |
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
зависимости от коэф.ур-я динамики и настроичного параметра Ти и возможн. как апериодич. так и колебательные затухающие переходные процессы.
Стат. ошибка регулир=0.Аналог можно просмотреть случаи с ПИ и ПИД-регуляторы. В зависимости от коэффициентов настроечных параметров возможны как апериодические так и колебательно-затухающий переходный процесс.
При этом обеспечивается отсутствие стат. ошибки регулирования, а др.составляют улучш. качественные показатели: время регулирования данной ошибки и др.
8 Статические и астатические элементы АСР. Типовые звенья АСР: динамические свойства, переходные характеристики.
АСР (автоматическая система регулирования) состоит из статических и астатических элементов. Статические элементы не имеют инерции и мгновеннореагируютнаизменениявходногосигнала.Астатическиеэлементы имеют инерцию и задержку в реакции на изменения входного сигнала.
Типовые звенья АСР:
1.Пропорциональное звено (P-звено) - выходной сигнал пропорционален входному сигналу. Динамические свойства - быстрое установление, но ошибка установления не равна нулю. Переходная характеристика - экспоненциальная.
2.Интегральное звено (I-звено) - выходной сигнал пропорционален интегралу входного сигнала. Динамические свойства - медленное установление, но ошибка установления равна нулю. Переходная характеристика - гиперболическая.
3.Дифференциальное звено (D-звено) - выходной сигнал пропорционален производной входного сигнала. Динамические свойства - быстрое установление, но высокая чувствительность к шумам. Переходная характеристика - экспоненциальная.
4.Пропорционально-интегральное звено (PI-звено) - комбинация P- звена и I-звена. Динамические свойства - быстрое установление и ошибка установления близка к нулю. Переходная характеристика - субэкспоненциальная.
5.Пропорционально-дифференциальное звено (PD-звено) - комбинация P-звена и D-звена. Динамические свойства - быстрое установление и высокая чувствительность к шумам. Переходная характеристика - субэкспоненциальная.
6.Пропорционально-интегрально-дифференциальное звено (PID-звено)
-комбинация P-звена, I-звена и D-звена. Динамические свойства - быстрое установление, ошибка установления близка к нулю и высокая устойчивость к шумам. Переходная характеристика - субэкспоненциальная.
Динамические свойства определяют скорость реакции системы на изменения входного сигнала, а переходные характеристики описывают изменение выходного сигнала при изменении входного сигнала.
9Милливольтметры, потенциометры: назначение,
принцип действия.
Для измерения термо ЭДС в термоэлектрических термометрах используются различные приборы, например милливольтметры и потенциометры. Принцип действия милливольтметров основан на взаимодействии проводника (рамки), по которому протекает электрический ток,имагнитногополяпостоянногомагнита. Рамка1помещаетсявмагнитное поле постоянного магнита 3, при этом рамка имеет возможность поворачиваться на некоторый угол, для чего она крепится с помощью специальных подпятников. Для формирования равномерного магнитного потока служитсердечник 4.При прохождении тока врамкевозникают 2 силы, направленные в разные стороны и стремящиеся повернуть рамку вокруг оси. Противодействующий момент создается спиральными пружинами 2 (нижняя не показана), которые также служат для подвода термоЭДС к рамке.