Розрахунок регулятора і його параметрів

Для визначення закону регулювання й розрахунку його параметрів регулятора необхідно знати статичні й динамічні характеристики об'єкта керування й вимоги до якості регулювання.

Оскільки найбільш перспективним напрямком реалізації регуляторів тиску є використання мікропроцесорних контролерів, те вихідна модель об'єкта й вимоги до якості регулювання є основою для вибору необхідних алгоритмів для реалізації алгоритмічної структури АСР тиску газу на колошнику на базі PLC-5.

Основним теоретичним методом, що дозволяє в процесі проектування обґрунтувати необхідні показники якості й параметри функціонування АСР тиску, є методика вибору закону регулювання, заснована на знанні параметрів об'єкта й знанні трьох типових перехідних процесів, а саме: аперіодичний процес із мінімальним часом регулювання; коливальний процес із 20% перерегулюванням; коливальний процес, що задовольняє мінімальному значенню квадратичної оцінки якості перехідних процесів.

Таким чином, для вибору закону регулювання й розрахунку настроювань регулятора необхідно знати: параметри об'єкта регулювання До, Те t_з; максимально можливе збурювання DZ у системі з боку регулювального органа, виражене у відсотках ходу регулювального органа (інші збурювання виражаються в еквівалентному переміщенні регулювального органа, що викликає таку ж зміну регульованої величини).

Залежно від технічних вимог до процесу регулювання вибирають тип перехідного процесу й задають його показники якості: припустимий час регулювання, t_р.д.; припустиму статичну помилку, Dy_доп.; припустиме динамічне відхилення Dy_1д.

Найбільш важливі показники якості, покладені в основу розробки АСР тиску випливають із показників призначення основних технічних параметрів, що визначають мети застосування системи. Система повинна забезпечувати наступні показники якості регулювання: типовий перехідний процес приймається аперіодичним; припустима статична помилка Dy_доп. не повинна перевищувати 0,015 кПа; припустиме динамічне відхилення Dy_1д. не повинне перевищувати 1,05 кПа при зміні збурювання DZ=15% ходу регулювального органа; час регулювання t_р.д. не більше 100 с.

Вибір типу регулятора й розрахунок його параметрів здійснюється за методикою [2].

Розраховуємо динамічний коефіцієнт регулювання Rд, що визначає ступінь впливу регулятора на відхилення регульованої величини, що для статичних об'єктів дорівнює:

(2.3)

де Dy_об - відхилення регульованої величини об'єкта при тім же збурюванні; DZ - збурювання, наведене до входу об'єкта.

Знаходимо відношення

(2.4)

По графіку (рис. 2.12) [2] вибираємо найпростіший регулятор, що забезпечує значення Rд=0,21. Для значення a=0,095 і для заданого типу перехідного аперіодичного процесу, найпростішим регулятором є ПІ - закон регулювання.

Перевіряємо, чи забезпечує ПІ - регулятор заданий час регулювання tр. Для цього із графіка знаходимо відношення .

Тоді розрахунковий час регулювання процесу буде дорівнювати:

(2.5)

Тому що розрахункове значення tр не перевищує припустимого за технологією (t_рд=100с), те остаточно вибираємо ПІ - регулятор.

У такий спосіб маємо ПІ - регулятор, структурна схема якого має вигляд:

Рисунок 2.9 - Структурна схема пропорційно-інтегрального регулятора

Тоді:

(2.6)

Дата добавления: 2015-09-01