- •Автоматические системы регулирования Основные понятия и определения
- •Обратная связь в аср
- •Классификация автоматических систем регулирования
- •Принцип регулирования по отклонению.
- •Принцип регулирования по возмущению.
- •Комбинированный принцип регулирования.
- •Классификация сар по назначению
- •Классификация аср по характеру регулирующих воздействий.
- •2. Статика и динамика систем Равновесные и неравновесные состояния систем
- •Уравнение статики и динамики
- •Переходные процессы
- •Устойчивость
- •3. Временные характеристики систем
- •Типовые переходные процессы
- •Технологические объекты регулирования, их классификация и основные свойства. Виды объектов, их мат. Описание.
- •Свойства объектов регулирования
- •Устойчивые объекты 1-гопорядка
- •Влияние свойств объектов на их регулирование.
- •Методы определения свойств объектов.
- •Экспериментальное определение свойств объекта.
- •Аппроксимация переходных характеристик объектов.
- •Автоматизированные системы управления технологическими процессами (асутп) Общие сведения
- •Определения.
- •Функции асутп
- •Обеспечение асутп
- •Режимы работы асутп
- •Автоматика, автоматизация производственных процессов и асу тп Введение
- •1. Предмет и задачи курса. Значение автоматизации в повышении эффективности производства.
- •2. Управление техническими процессами Основные понятия и определения
- •1.5 Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации (гсп)
- •1. Основные принципы построения гсп. Структура гсп.
- •2. Элементы метрологии и техники измерений
- •2.1 Метрология
- •1. Метрология
- •2. Физические величины.
- •3. Единицы физических величин.
- •4. Измерения.
- •5. Виды средств измерений
- •Преобразователи.
- •Измерение температур.
- •Манометрические термометры
- •Термометры сопротивления.
- •Приборы для измерения и контроля температуры.
- •Манометрические термометры.
- •Преобразователи термоэлектрические.
- •Термопреобразователи сопротивления.
- •Приборы для измерения и контроля давления и разности давлений
- •Измерительные преобразователи давления.
- •Преобразователи давления с пневматическим выходным сигналом.
- •Измерительные преобразователи типов «Сапфир» и «Сапфир – 22 Ех»
- •Измерительные преобразователи перепада давления.
- •Преобразователи перепада давлений с пневматическим выходным сигналом.
- •Преобразователь измерительный разности давления пневматический 13дд11
- •Приборы для измерения и контроля расхода.
- •Расходомеры переменного перепада давления
- •Стандартные сужающие устройства.
- •Расходомеры переменного уровня.
- •Расходомеры обтекания.
- •Ротаметры с электрической дистанционной передачей показаний.
- •Электромагнитные расходомеры.
- •Расходомеры с электромагнитным преобразователем расхода.
- •Приборы для измерения и контроля уровня.
- •1. Уровнемеры поплавковые.
- •2. Уровнемеры буйковые.
- •3. Уровнемеры акустические.
- •4. Уровнемеры ультразвуковые.
- •5. Уровнемеры радиоизотопные.
- •6. Уровнемеры емкостные.
Обратная связь в аср
В замкнутом контуре регулирования (рис. 1) сигнал с выхода объекта поступает на вход регулятора, а выхода регулятора он снова подается на вход объекта связи. Такое соединение двух элементов АСР называется соединением по принципу обратной связи. Выходной сигнал регулятора (регулирующее воздействие) должен компенсировать влияние возмущающего воздействия, т.е. должен действовать на объект в обратном направлении (со знаком «минус») по сравнению с возмущающем воздействием. Такой вид обратной связи, когда сигнал с выхода объекта возвращается регулятором на его вход обратной связи, когда сигнал с выхода объекта возвращается регулятором на его вход с обратным (по отношению к возмущающему воздействию) знаком, называется отрицательной обратной связью.
Подключение регулятора к объекту по принципу отрицательной обратной связи придает АСР ценное свойство: регулятор воздействует на объект таким образом, чтобы устранить погрешность регулирования независимо от того, каким возмущающими воздействиями она вызвана.
Рассмотрим действие обратной связи в АСР уровня в емкости.
П оплавок 1 перемещается вместе с уровнем,
а клапан 4 изменяет расход жидкости на притоке.
Поплавок связан с клапаном через поворотный
рычаг 2 и прикрепленный к нему шток 3.
Пусть первоначально расходы на притоке и потребление одинаковы, а уровень равен заданному. Если возникает случайное возмущение, например, потребление уменьшиться, то уровень начнет расти. Если бы обратной связи не существовало, т.е. поплавок не был связан с клапаном, то рост уровня продолжался бы все время, пока потребление из емкости было меньше притока, вплоть до ее переполнения. Действие же обратной связи приводит к тому, что по мере роста уровня клапан будет все больше и больше прикрываться, уменьшая тем самым расход на притоке.
Этот расход будет уменьшаться до тех пор, пока не прекратится рост уровня, т.е. снова не наступит равенство притока и потребления. Таким образом, в результате действия обратной связи рост уровня, вызванный возмущением со стороны потребления, прекратится. При этом положение клапана будет отличаться от первоначального (он будет больше прикрыт), а т.к. клапан жестко связан с поплавком, измеряющим уровень, то и значение уровня станет иным, чем заданное. Отсюда следует, что такая АСР уровня компенсирует вредное действие возмущения не полностью: рост уровня прекращается, но он не возвращается к заданному значению.
Если в рассмотренном примере изменить конструкцию клапана таким образом, чтобы при движении штока вверх он открывался, а при движении вниз – закрывался, то обратная связь станет положительной. Положительная обратная связь приводит к неустойчивой работе системы, т.е. она противоречит основному назначению АСР – уменьшению рассогласования.
Классификация автоматических систем регулирования
Для обеспечения нормальной работы различных по назначению и конструкции аппаратов и установок химической промышленности необходимо регулировать технологические параметры: температуру, давления, расход, уровни, концентрации и др. Автоматические системы регулирования (АСР), используемые для этой цели, классифицируют по нескольким характерным признакам.
По принципу регулирования АСР делятся на действующие:
по отклонению;
по возмущению;
по комбинированному принципу;