Переходная характеристика регуляторов

Показанная на рис. 74, б переходная характеристика регулятора предполагает, что возникшее отклонение температуры (в момент х о) далее не изменяется. В действительном процессе регулирования открытие клапана РО приводит к уменьшению рассогласования и величина открытия клапана ( 0 может установиться где-то между точками [c.152]

Несомненно, большинство систем характеризуется кривой 1 . Химические реакторы с несбалансированным приходом и расходом тепла, как отмечалось в главе VI, составляют в основном группу, соответствующую кривой 2. Однако при введении в систему автоматических регуляторов она перестает быть непременно монотонной. В зависимости от свойств системы можно получить переходные характеристики различных типов (рис. УП1-3). [c.99]

Применение разомкнутой системы возможно потому, что существуют графические методы определения влияния обратной связи и регулятора на частотные характеристики всей системы. В случае переходных характеристик уравнения следует решать для каждого отдельного исследуемого случая. Основным при этом является составление полных уравнений процессов, происходящих в замкнутом контуре. Их решение требует весьма сложного математического аппарата. [c.102]

Если элементы схемы можно считать линейными, то и всю технологическую схему вместе с регуляторами можно рассчитать, не прибегая к эксперименту. Если же требуется получить экспериментальные данные, то частотная характеристика не совсем подходит для расчета химических систем. Для определения реакции системы на возмущение этот метод требует большого количества данных в широких пределах изменения частот Для экспериментального изучения гораздо удобнее пользоваться переходными характеристиками, если обращено внимание на разнообразие входных сигналов. [c.105]

Несмотря на многочисленные допущения, моделирование по Льюису дает почти точное предсказание истинных переходных характеристик установки. Было обнаружено, что установка неустойчива как при низких скоростях питания, так и при повышении концентрации растворителя в питании. Воспроизводятся период колебаний и степень затухания процесса регулирования, так же как пределы пропорциональности регулирования и время изодрома, устанавливаемые на регуляторах. Первоначальная и измененная технологические схемы показаны на рис. Х1-3, иллюстрирующем изменение системы управления в связи с перестройкой самого процесса (технологические линии, исключенные после обследования установки и введения схемы утилизации [c.138]

Основное требование, которому должна удовлетворять любая система автоматического регулирования или управления, заключается в обеспечении заданного для регулируемого или управляемого объекта режима. Вследствие возмущающих воздействий или изменения задающего воздействия на систему автоматического регулирования или управления в какие-то моменты времени нарушается установившийся режим работы системы. При восстановлении заданного состояния или при смене состояний в системе возникают переходные процессы, сопровождающиеся изменением регулируемых величин во времени. Эти изменения при правильной работе регулятора (управляющей системы) должны находиться в допустимых пределах. Кроме того, ограничивается продолжительность процессов регулирования. Однако вследствие несоответствия характеристик регулятора (управляющей системы) и регулируемого объекта или управляемого объекта предъявляемые к системе требования могут не выполняться. Возможны также случаи, когда система автоматического регулиро- вания или управления оказывается неустойчивой. В такой системе после любого случайного возмущения возникают либо незатухающие колебания, либо колебания с нарастающей во времени амплитудой, либо отклонение регулируемой величины монотонно нарастает во времени. [c.22]

Рис. 19. Пропорциональный регулятор давления а — схема действия 6 — статическая характеристика в — переходная характеристика.

Диапазон пропорциональности и соответственно коэффициент усиления (чувствительность прибора) зависит от жесткости пружины, площади мембраны и обычно не регулируется. В схеме на рис. 19, а коэффициент усиления зависит также от соотношения плеч рычага ОА и ОБ. Перемещая винтом 2 центр О вправо, можно повысить чувствительность прибора. Характеристика 1 — 2 станет круче. Это уменьшит ДП, а следовательно, и статическую ошибку. Однако в реальных регуляторах увеличение чувствительности ухудшает переходные характеристики. [c.39]

Для реального регулятора решение уравнения (I—24а) дает переходную характеристику типа [c.39]

Рис. 21. Пропорционально-интегральный регулятор а —схема б — статическая характеристика в — переходная характеристика.

Переходная характеристика ТРВ (рис. 75, е) существенно отличается от идеальной характеристики пропорционального регулятора, показанной пунктиром. При ступенчатом увеличении перегрева клапан сначала резко открывается и только после нескольких колебаний (см. уравнение на с. 39) принимает новое установившееся значение. Такое резкое увеличение перегрева возникает, например, при включении компрессора, так как давление в испарителе [c.155]

У идеальных П-регуляторов ступенчатое изменение входного параметра (с Хо до Х , рис. 75, в), почти мгновенно вызывает перемещение РО в новое установившееся положение (рис. 75, г). Такая переходная характеристика, например, у реостата перемещение движка мгновенно изменяет силу проходящего тока. У механического П-регулятора за счет инерции движущихся частей возникает колебательное движение, и благодаря трению колебания за-130 [c.130]

Для правильного выбора автоматического регулятора надо знать не только установившиеся значения регулируемого параметра (статическую характеристику), но и переходную характеристику Х=Цг) скорость изменения параметра, время перехода из одного установившегося состояния в другое и значения параметра X в переходном процессе. Чтобы найти переходную характеристику, надо составить дифференциальное уравнение объекта и, проинтегрировав, решить его. [c.29]

У реальных механических П-регуляторов, как в нашем примере, вследствие инерции движущихся частей и пружины возникает колебательное движение клапана, которое вследствие сил трения постепенно затухает. Переходная характеристика реального регулятора на рис. 19, г показана пунктиром (вывод уравнения см. [4]). [c.43]

В первый момент с т=0 и регулятор срабатывает как пропорциональный А =КАХ), но затем, как в И-регуляторе, РО начинает перемещаться с некоторой скоростью. Установившееся состояние возможно только при АХ=0. Таким образом, ПИ-ре-гулятор, как и интегральный, исключает статическую ошибку. Статическая и переходная характеристики ПИ-регулятора показаны на рис. 22, бив. [c.46]

Если переходная характеристика для П-регулятора (рис. 25, г) дает слишком большие колебания параметра ро и [c.53]

Если объект описывается дифференциальным уравнением 2-го или более высокого порядка, то часто его переходную характеристику (рис. 79, е) удобно бывает аппроксимировать апериодическим звеном 1-го порядка с чистым запаздыванием, проведя касательную в точке перегиба. Определенные, таким образом, значения времени чистого запаздывания Тч и постоянной времени Т позволяют в дальнейшем правильно подобрать настроечные параметры автоматического регулятора [146, 147]. [c.175]

Для улучшения статической характеристики, как указывалось, надо увеличить значение коэффициента усиления регулятора к. Однако если это сделать за счет уменьшения жесткости пружины Кз (см. уравнение V—30, а) или за счет увеличения отношения плеч рычага АБ К ), то одновременно увеличится и значение Тг, т. е. возрастет амплитуда колебаний и ухудшатся динамические свойства регулятора. Переходная характеристика, приведенная на рис. 80, г-У/, превратится в характеристику, изображенную на рис. 80, г-1. Это особенно нежелательно при частых колебаниях нагрузки, так как может привести к нарушению устойчивости системы (амплитуда колебаний регулируемого параметра не будет затухать). [c.179]

Для определения переходной характеристики найдем закон регулирования И-регулятора. [c.181]

Таким образом, в отличие от статических у астатических регуляторов не выходная величина регулятора, а скорость ее изменения пропорциональна отклонению регулируемой величины. Для получения переходной характеристики проинтегрируем уравнение (V—35). Тогда [c.181]

Положив здесь х=, получим переходную характеристику И-регулятора (рис. 81,в) [c.181]

Для получения переходной характеристики ПИ-регулятора выведем его закон регулирования. [c.183]

Задав на входе единичную ступенчатую нагрузку (л =1), после интегрирования получим переходную характеристику ПИ-регулятора (рис. 82, е) [c.183]

Таким образом, переходная характеристика показывает, что в начальный момент ПИ-регулятор действует как пропорциональный, а в конце процесса как интегральный, как бы объединяя их положительные качества быстрое затухание колебаний и устранение статической ошибки. [c.184]

Переходные характеристики дифференцирующего звена показывают, что в установившемся состоянии (т=оо) у—О, т.е. клапан обязательно займет начальное положение (не соответствующее нагрузке на систему), а статическая ошибка в системе будет такой же, как и при отсутствии регулятора. Следовательно, регулирование только по производной нецелесообразно. В связи с этим дифференцирующее звено вводят в пропорциональные регуляторы, которые уменьшают статическую ошибку объекта, или в астатические, которые совсем уничтожают ее. [c.185]

При резком изменении нагрузки на систему (закрыли вентиль Ву) давление в коллекторе повышается очень быстро и воздействует сначала только на нижнюю мембрану. Давление на верхнюю мембрану некоторое время остается почти прежним, так как газ не успевает сразу пройти через малое отверстие В2. Клапан резко закрывается на величину, пропорциональную К1Х. Эта величина закрытия больше, чем в пропорциональном регуляторе. Поэтому дальнейшее повышение давления в коллекторе прекращается быстрее, т. е. улучшается качество регулирования. Постепенно газ будет переходить в верхнюю полость, увеличивая в ней давление 2, и, когда оно сравняется с давлением X, клапан несколько откроется и займет новое установившееся положение. Переходная характеристика такого ПД-регулятора приведена на рис. 84, в. Статическая характеристика его (84,6) такая же, как у всех П-регу-ляторов. [c.186]

Если постоянная времени Т достаточно мала, т. е. можно пренебречь первым членом уравнения (V—50), то получим уравнение идеального ПД-регулятора. Переходная характеристика его показана на рис. 84, в. [c.188]

Если в рассмотренном регуляторе площади нижней и верхней мембран сделать равными К = К2), то коэффициент к стал бы равным нулю, т. е. регулятор не реагировал бы на отклонение х и превратился бы в чистый дифференциальный инерционный регулятор [см. уравнение (V—43)]. Его переходную характеристику [уравнение (V—44) и рис. 83, б] можно получить из уравнения (V—51), если раскрыть скобки и принять А=0. [c.188]

Переходная характеристика идеального П-регулятора показывает, что под действием ступенчатого изменения входного параметра с Х до Х1 (рис. 47,в), клапан мгновенно занимает новое положение У1, которое с течением времени уже не изменяется (прямая А). У реальных регуляторов вследствие инерции движущихся частей клапан может открыться больше, чем это следует из статической характеристики ( перерегулирование ), т. е. пружина окажется более сжатой. После некоторых колебаний (кривая Е) клапан снова примет значение У соответствующее Х1. [c.148]

На рис. 6.4, а используется также способ изображения регуляторов, при котором внутри прямоугольника указывается его переходная характеристика (реакция на ступенчатое воздействие). [c.194]

Рассматриваемый регулятор имеет дополнительный подвод энергии в виде рабочей жидкости, поступающей от вспомогательного насоса в исполнительный механизм через отверстие Б и уходящей на слив через В. Благодаря вспомогательному следящему приводу, называемому иногда гидроусилителем, нагрузка со стороны регулирующего органа насоса несущественно влияет на статическую характеристику регулятора мощности. Использование в пружинном блоке трех пружин различной жесткости уменьшает статическую ошибку по сравнению с двухпружинным блоком. Демпфирующий поршень снижает колебания регулятора при переходном процессе. [c.285]

Портативный анализатор динамики процесса, применяемый для характеристики откликов заводской колонны, состоит из генератора возмущений, датчиков и регистрирующего устройства Возмущения в процессе вводятся в виде пневматического сигнала, возникающего в результате периодического сигнала от автоматического регулятора к его регулирующему клапану. Возмущения могут легко регулироваться в виде синусоидальных волн или ступенчатых изменений. После этого записываются выходные характеристики колонны температура, давление, уровни и составы. Радемейкер описал применение такого анализатора динамики процесса для определения переходных характеристик этан-этиленовой колонны, имеющей 91 тарелку типа Турбогрид. [c.379]

Сопоставляя переходные характеристики П-регулятора и ПД-регулятора видим, что у ПД-регулятора отклонения регулируемого параметра меньше (более быстрое затухание процесса). Поэтому если колебания параметра в переходном процессе у П-регулятора выходят за допустимые пределы, то следует выбрать ПД-регулятор. Для уменьшения статической ошибки применяют интегральные регуляторы (рис. 25, е). Однако при большой скорости РО они дают долгр не затухающий переходный процесс. При малой скорости РО возникают слишком большие отклонения регулируемого параметра в переходном процессе (показаны пунктиром). Поэтому И-регуляторы целесообразно применять в случаях, когда нагрузка меняется очень редко и решающую роль играет не переходный процесс, а установившееся состояние. [c.51]

Рис. 74. Пропорционально-интегральный регулятор температуры РПИБ а — упрощенная схема б — переходная характеристика.

Динамика процесса регулирования. Нарушение установившегося состояния вызывается сравнительно частым изменением тепловой нагрузки, пуском и остановкой компрессора, изменением давления конденсации. Переход из одного установившегося состояния в другое сопровождается колебаниями уровня жидкости и перегрева. Отклонение их зависит от динамических свойств испарителя и регулятора. Переходная характеристика испарителя представляет собой апериодическое звено (см. рис. 15), имеюш,ее сравнительно большую скорость изменения уровня (перегрева) особенно в малоемких змеевиковых испарителях. Переходная характеристика ТРВ была показана на рис. 75, в. [c.214]

У идеальных П-регуляторов ступенчатое изменение входного параметра с Хо до Хх (рис. 19, в) почти мгновенно вызывает перемещение РО в новое установившееся положение Ууст (рис. 19,г). Такая переходная характеристика, например, у реостата перемещение движка мгновенно изменяет силу проходящего тока. [c.43]

Из этого уравнения видно, что в установившемся состоянии (скорость АХ/йт=0) этот регулятор не отличается от пропорционального, статическая характеристика его (рис. 20, б) такая же, как у П-регулятора (см. рис. 19,6). Однако при быстром изменении ДХ последний член уравнения (1.28) значительно превзойдет величину ДХ, и клапан регулятора в первый момент откроется почти полностью. Если ступенчатое изменение входного параметра произойдет не мгновенно, а за время Д г (т. е. со скоростью ДХ/Дт), то дополнительная величина открытия клапана в период Д г будет равна ГдДХ/Дт, где коэффициент Гд зависит от свойств регулятора и имеет размерность времени. Переходная характеристика ПД-регулятора показана на рис. 20, в. [c.43]

Чтобы определить, достаточна ли степень самовыравнивания, т. е. можно ли обойтись без регулятора, необходимо для каждого конкретного объекта провести расчет и построить статическую характеристику. Если степень самовыравнивания недостаточна и нужно устанавливать регулятор, то для правильного выбора автоматического регулятора надо также знать и динамическую (в частности, переходную) характеристику объекта. Для нахож- [c.168]

В некоторых случаях наличие подобного запаздывания в управляющих и регулирующих устройствах может сделать систему регулирования неустойчивой. Этим лимитируется максимальное усиление, которое может быть получено при помощи регуляторов непрерывного и прерывистого действия. Эффект запаздывания определяет также амплитуду и частоту затухающих колебаний переходной характеристики для системы регулировайия с двухпозйционным регулятором. [c.86]

На 1рис. 40 представлено семейство вещественных частотных характеристик замкнутой системы, построенных по выраженик> (139а), а на рис. 41 — начальные стадии переходных процессов- регулятора, определенные по методике [81 для, М=1,1— 1,9. [c.72]

Насколько полно выбранный закон регулирования удовлетворяет требованиям, предъявленным к процессу регулирования, можно судить только по результатам анализа поведения автоматической системы в переходном процессе с учетом действительных характеристик регулятора. Для этого на основании полученных данамических характеристик объекта рассчитаны настроечные параметры регулятора, обеспечивающие оптимальный процесс регулирования. Эти параметры устанавливают на регуляторе с помощью настроечных органов регулятора и проверены в процессе нормальной эксплуатации системы в следующем диапазоне возмущающих воздействий расход фильтрованной воды 4000 8000 м /ч (по одному коллектору) фоновое содержание фтора в поступающей воде 0,12 — 0,28 мг/л температура поступающей воды 1 - 5°С концентрация рабочего раствора фторреагента 0,6 - 2,0% по NaF. [c.136]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология