Тема 1.4 Свойства объектов управления и регулирования с сосредоточенными параметрами и их определение

Студент должен знать:

- Основные свойства ОУ и их влияние на САУ;

- Основные динамические характеристики ОУ;

- Основы построения математических моделей.

Уметь:

- составить математическую модель ОУ;

- построить кривую разгона ОУ, определит передаточную функцию.

Свойства объектов управления. Элементы, входящие в состав ОУ. Статические и динамические свойства ОУ. Кривая разгона, параметры кривой разгона.

Практическая работа № 4. «Определение параметров ОУ по кривой разгона»

Литература: [3] §7.1

Методические указания:

Свойства объектов управления, которые характеризуются или дифференциальным уравнением или кривой разгона (переходной, временной характеристиками). Определить дифференциальное уравнение можно либо аналитически, на основе законов протекающих в объекте физических процессов, либо экспериментально, путем снятия переходной характеристики и затем по ее виду определяются параметры объекта управления. Аналитический способ не всегда возможно применить, поэтому часто используют экспериментальный способ. Виды возможных кривых разгона и методики определения параметров, примеры определения приведены в [3] §7.1. Учащимся рекомендуется подробно изучить эти методики и разобраться с предложенными примерами.

Вопросы для самоконтроля:

1. С какими звеньями аппроксимируют переходные характеристики ОУ?

2. Приведите передаточную функцию статического ОУ.

3.  Приведите передаточную функцию астатического ОУ.

4. Как определить передаточную функцию объекта с характеристикой высокого порядка?

 

Тема 1.5 Управляющие устройства (автоматические регуляторы)

Студент должен знать:

- законы регулирования;

- дифференциальные уравнения м передаточные функции идеальных и реальных регуляторов;

- принцип действия реальных регуляторов;

уметь:

- выбрать закон регулирования и рассчитать оптимальные настройки регулятора;

- сформировать любой закон регулирования;

- изобразить структурную схему для любого закона регулирования;

- разобрать принцип действия реального регулятора по принципиальной и функциональной схемам.

Линейные законы управления: пропорциональный П, интегральный И, пропорционально-интегральный ПИ, пропорционально-дифференциальный ПД, пропорционально-интегрально-дифференциальный ПИД и управляющие устройства (регуляторы) реализующие эти законы. Структурная схема идеального и реального регуляторов, передаточные функции, динамические характеристики.

Влияние параметров настройки регулятора. Пневматические регуляторы. Электрические регуляторы. Исполнительные устройства.

Практическая работа № 5 «Расчет параметров настройки регулятора.»

Лабораторная работа № 1 «Изучение устройства и принципа действия регулятора ПР3.31»

Лабораторная работа № 2 «Поверка регулятора ПР3.31»

Лабораторная работа № 3 «Настройка и поверка ПИ-регулятора системы «Старт»

Лабораторная работа № 4 «Регулирование уровня с регулятором ПР3.31»

Лабораторная работа № 5 «Изучение устройства и принципа действия регулятора ПР3.35»

Лабораторная работа № 6 «Регулирование уровня с регулятором ПР3.35»

Лабораторная работа № 7 «Регулирование давления с регулятором ПР3.31»

Лабораторная работа № 8 «Изучение устройства и принципа действия регулятора Р.25»

Лабораторная работа № 9 «Регулирование температуры с регулятором Р.25»

Лабораторная работа № 10 «Изучение устройства и принципа действия регулятора Р27»

Лабораторная работа № 11 «Поверка и настройка Р27»

Лабораторная работа № 12 «Регулирующий клапан FCV»

Лабораторная работа № 13 «Регулирующий клапан с мембранным исполнительным механизмом»

Лабораторная работа № 14 «Изучение устройства и принципа действия МЭО»

Литература: [3] Раздел 4,5,6,7. [1] § 3.4

Методические указания:

Изучение этой темы необходимо начать с глубокого изучения законов регулирования, важно понять, как отличается действие САУ с тем или иным регулятором, каким образом влияют значения параметров настройки. Затем необходимо разобраться с принципом действия регулятора по его структурной схеме. Изучить принцип действия реальных пневматических регуляторов ПР3.31, ПР3.32, предварительно разобравшись с работой отдельных узлов этих устройств. Затем изучить принцип действия электрических регуляторов РБИ, РБА, Р25, Р27. Изучать эти регуляторы рекомендуется в предложенном порядке.

Параметры настройки регулятора можно определить несколькими способами, необходимо разобраться с методом приближенных формул, методом номограмм, методом расширенных КЧХ (АФХ) или методом максимума АЧХ. Примеры определения параметров настройки приведены в разделе 7 [3].

Вопросы для самоконтроля:

1. Приведите уравнения П,ПИ,ПД,ПИД регуляторов.

2. В САУ с какими регуляторами отсутствует статическая ошибка?

3. САУ с каким регулятором менее инерционна?

4. Объясните по ПЭС работу РБИ.

5. Какие элементы УСЭППА Вы знаете?

6. Как определить параметры настройки ПИ регулятора?

 

РАЗДЕЛ 2 Линейные автоматические системы управления