ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Литература: [1 – 7].
Л а б о р а т о р н а я р а б о т а 4
АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДВУХ-
ПОЗИЦИОННОГО ЗАКОНА УПРАВЛЕНИЯ
Цель работы
: овладение навыками проектирования систем автоматического регулирования с использованием двухпо-
зиционного закона управления. Определение параметров настройки двухпозиционного датчика-регулятора.
Приборы и материалы
: резистивный нагреватель; ЛАТР; мультиметр с термопарой; индикатор включения нагревателя;
исследуемый биметаллический датчик-регулятор.
Методические указания
Регулирование с использованием позиционных законов является одним из наиболее распространённых способов авто-
матического регулирования. Причиной широкого применения систем позиционного регулирования являются простота их
реализации, высокая надёжность в эксплуатации и невысокая стоимость технических средств, входящих в состав этих сис-
тем. Область применения подобных систем ограничивается областями, где не требуется высокое качество регулирования
технологическими параметрами. Особенно широкое распространение позиционные регуляторы получили для регулирования
температуры резистивных электрических печей и других установок с электрообогревом. Они используются также для регу-
лирования таких параметров, как давление, влажность, уровень, величина
рН
, концентрация веществ в газообразных и жид-
ких средах и т.д.
Схемы двухпозиционного регулирования подразделяются на:
• двухпозиционное регулирование с бесконечно большой чувствительностью (на практике применяется редко);
• двухпозиционное регулирование с гистерезисом;
• прерывистое двухпозиционное регулирование;
• двухпозиционно-статическое регулирование;
• двухпозиционное регулирование с дополнительным воздействием по первой производной;
Существуют также схемы трех-, четырехпозиционного (
n
-позиционного) регулирования.
Двухпозиционным автоматическим регулированием называется такое регулирование, при котором управляющее воз-
действие имеет только два устойчивых положения. Следовательно, приток
U
вещества или энергии в объект управления
(ОУ) в зависимости от некоторой величины
Y
, например, температуры, в ОУ будет иметь только два значения – максималь-
ное и минимальное.
Двухпозиционное регулирование с гистерезисом заключается в такой работе регулятора, когда управляющее воздейст-
вие не строго соответствует регулируемой величине, а изменяется лишь, когда эта величина выходит за пределы некоторого
заданного коридора значений, называемого зоной нечувствительности. На рис. 4.1 представлена структурная схема двухпо-
зиционного регулирования, где
d
– величина зоны нечувствительности регулятора.
Следовательно, для уменьшения амплитуд автоколебательного изменения регулируемой величины требуется выбирать
регулятор с наименьшей величиной зоны нечувствительности. Необходимо учитывать, что частота изменения уровня управ-
ляющего воздействия увеличивается с уменьшением величины зоны чувствительности. Поэтому иногда, с целью уменьше-
ния частоты и уменьшения износа элементов регулятора и уста-
Рис. 4.1. Двухпозиционное регулирование с гистерезисом
новки, диапазон регулирования (зону нечувствительности) искусственно увеличивают.
В схеме прерывистого двухпозиционного регулирования (рис. 4.2) дополнительно используются реле времени, которые
принудительно по времени включают или выключают приток массы или энергии. Сигнал с выхода двухпозиционного регу-
лятора подается на входы двух реле времени Р1 и Р2, притока, причем длительность этих интервалов различна. Таким обра-
зом, включение и выключение притока зависит не только от значения регулируемой величины в данный момент времени
(как при обычном двухпозиционном регулировании), но и от величин установленных периодов работы реле времени.
