Использование методов теории автоматического управления при разработке мехатронных систем. Федотов А.В. - 77 стр.

UptoLike

Составители: 

77
)20/)1(
2
L(
10kkK
op
,
o
p
k
K
k
.
Для проверки результатов синтеза можно построить переходный процесс в си-
стеме и оценить его качество. В соответствие с условиями настройки регулятора
переходный процесс должен быть апериодическим и перерегулирование в системе
должно отсутствовать.
Промышленные регуляторы
В промышленности для управления техническими устройствами и процессами
используются серийные регуляторы. Широкое распространение получили регуля-
торы температуры для различных нагревательных объектов, регуляторы расхода га-
зов и жидкостей, регуляторы давления и другие.
Несмотря на разнообразие принципов действия, вида используемой энергии,
объектов регулирования и конструкций регуляторов, в их основе лежат единые ос-
новные законы регулирования. С
точки зрения теории автоматиче-
ского управления структура авто-
матической системы может быть
представлена состоящей из регу-
лятора Р и объекта управления О
(рис. 57).
В замкнутой системе автоматического управления регулятор сравнивает теку-
щее значение управляемой величины с её заданным на данный момент времени
значением, определяет ошибку и по величине ошибки определяет управляющее
воздействие на объект управления, необходимое для устранения ошибки
)t(y)t(y)t(x
з
- ошибка в системе (отклонение управляемой величины),
)}t(x{A)t(U
- управляющее воздействие на объект,
где A оператор регулятора, определяющий связь между ошибкой и управляющим
воздействием.
Оператор регулятора определяет закон регулирования и характеризует логику
вычисления управляющего воздействия регулятором. В зависимости от выбранного
закона регулирования обеспечивается разный результат управления. С точки зрения
используемых законов регулирования промышленные регуляторы могут быть раз-
делены на описанные ниже типы.
П - регулятор
Пропорциональный регулятор, для которого управляющее воздействие опреде-
ляется как величина пропорциональная ошибке
)t(xk)t(U
п
,
где k
п
коэффициент усиления пропорционального регулятора.
Пропорциональный регулятор реализует пропорциональный закон регулирования.
Передаточная функция пропорционального регулятора равна его коэффициенту
усиления
Рис. 57. Система с регулятором
                               K
                      ( L2 ( 1 ) / 20 )
    K  k p ko  10              .        , kp 
                              ko
   Для проверки результатов синтеза можно построить переходный процесс в си-
стеме и оценить его качество. В соответствие с условиями настройки регулятора
переходный процесс должен быть апериодическим и перерегулирование в системе
должно отсутствовать.

                                 Промышленные регуляторы
    В промышленности для управления техническими устройствами и процессами
используются серийные регуляторы. Широкое распространение получили регуля-
торы температуры для различных нагревательных объектов, регуляторы расхода га-
зов и жидкостей, регуляторы давления и другие.
    Несмотря на разнообразие принципов действия, вида используемой энергии,
объектов регулирования и конструкций регуляторов, в их основе лежат единые ос-
                                                          новные законы регулирования. С
                                                          точки зрения теории автоматиче-
                                                          ского управления структура авто-
                                                          матической системы может быть
                                                          представлена состоящей из регу-
           Рис. 57. Система с регулятором                 лятора Р и объекта управления О
                                                          (рис. 57).
    В замкнутой системе автоматического управления регулятор сравнивает теку-
щее значение управляемой величины с её заданным на данный момент времени
значением, определяет ошибку и по величине ошибки определяет управляющее
воздействие на объект управления, необходимое для устранения ошибки
    x( t )  y з ( t )  y( t ) - ошибка в системе (отклонение управляемой величины),
    U ( t )  A{ x( t )} - управляющее воздействие на объект,
где A – оператор регулятора, определяющий связь между ошибкой и управляющим
воздействием.
    Оператор регулятора определяет закон регулирования и характеризует логику
вычисления управляющего воздействия регулятором. В зависимости от выбранного
закона регулирования обеспечивается разный результат управления. С точки зрения
используемых законов регулирования промышленные регуляторы могут быть раз-
делены на описанные ниже типы.
    П - регулятор
    Пропорциональный регулятор, для которого управляющее воздействие опреде-
ляется как величина пропорциональная ошибке
    U ( t )  k п  x( t ) ,
где kп – коэффициент усиления пропорционального регулятора.
Пропорциональный регулятор реализует пропорциональный закон регулирования.
Передаточная функция пропорционального регулятора равна его коэффициенту
усиления


                                                   77