Файл: Страшун А.З. Программные регуляторы технологических процессов.pdf

чие программного задающего устройства в аппаратуре, предназначенной для автоматизации процесса.

Следует отметить еще одну характеристику программ, имеющую важное значение с точки зрения выбора п р о ­ граммного задающего устройства для автоматизации. Значительное число программ может быть отнесено к

^группе так называемых циклических или жестких, т. е. имеющих неизменный вид при многократных повторе ­ ниях технологического процесса. Например, несколько

многократных повторениях технологического процесса. Отсутствие повторяемости может быть обусловлено сильной зависимостью хода и качества протекания процесса от окружающих условий, степени загрузки аппарата, в котором идет процесс, качества исходных компонентов и т. д., т. е. от условий, которые по тем или иным причинам не могут быть сделаны стабильными. Подобные программы относят к группе так называемых корректируемых или гибких. При э т о м в тех случаях, когда изменение условий протекания процесса может быть учтено до е г о начала, необходимые изменения вносятся в программу перед запуском технологического процесса, в тех случаях, когда влияние изменения каких-либо факторов на ход и качество протекания процесса не может быть оценено предварительно, н е о б ­

граммы различных научно-экспериментальных процес ­

1 5

работы рассматриваемого кпасса с и с т е м а в т о м а т и ч е ­ ского регулирования. Влияние этих воздействий на работу систем автоматического регулирования в д о с т а ­ точной степени освещено в литературе / 9 , 1 0 / , поэтому для упрощения задачи далее целесообразно учитывать действие лишь одного вида внешнего возмущения: и з м е ­ нение входной величины.

На участках выдержки (поддержания неизменного значения регулируемого параметра) система п р о г р а м ­ много регулирования должна обеспечивать с т а б и л и з а ­ цию регулируемой величины. На участках изменения величины задания (возрастания и убывания значения

ствии с этим изменение входной величины будет иметь вид линейно меняющегося сигнала. Случаи изменения регулируемой величины по криволинейному закону о т н о ­ сительно редки; кроме того, в большинстве случаев криволинейная зависимость с достаточной для практи­ ческих целей точностью может быть аппроксимирована последовательностью линейных зависимостей. Таким образом, линейное изменение входной величины должно рассматриваться в качестве основного сигнала внешнего

схемно-конструктивного построения выходной части программных задающих устройств и относящуюся к тем случаям, когда этот сигнал меняется не непрерывно, а дискретно. Такой случай может иметь место в случае использования шаговых двигателей с большим з н а ч е ­ нием шага, проволочных линейных или функциональных потенциометров с малым количеством витков и других устройств в выходной части программна

6>.ti...u>>c :л т

Если величина единичного дискретного ступенчатого изменения сигнала превышает по величине зону н е ч у в ­ ствительности регулирующего устройства и сигнал о б ­ ратной связи в с х е м е сравнения является непрерывным или близким к непрерывному, то входное воздействие будет представлять последовательность ступенчатых (скачкообразных) изменений входного сигнала . Время между двумя последовательными скачками будет о п р е ­ деляться скоростью изменения регулируемой величины, требуемой на данном участке программы .

В соответствии с задачей, для решения которой предназначены системы программного регулирования, наиболее важными техническими характеристиками, определяющими их качество, являются величины с т а т и ­ ческой и динамической погрешностей воспроизведения регулируемой величины в объекте регулирования в с о о т ­

режимы переходных процессов в с и с т е м е . При протека­ нии переходных процессов существенными величинами, характеризующими качество работы системы, являются

любой системы автоматического регулирования, явля ­ ется устойчивость системы и обладание ею определен ­ ным запасом устойчивости.

Специфическими 'техническими характеристиками с и ­ с т е м программного регулирования являются величины предельных скоростей изменения регулируемой величи­ ны на участках возрастания и убывания ее значений, физически реализуемые в определенной с и с т е м е . О с н о в ­ ным препятствием для реализации больших скоростей являются инерционные свойства отдельных звеньев систем и ограничение расхода мощности.

Три основных принципа построения с и с т е м п р о г р а м м ­ ного регулирования и их краткие характеристики. С и с т е -

1 8

В данной системе управляющее воздействие U пред­ ставляется в виде линейной комбинации величины с и г ­ нала ошибки и конечного числа ее производных:

Системы автоматического регулирования, построен ­ ные по этому принципу, широко распространены и ана ­ лизу подобных с и с т е м с точки зрения обеспечения н е о б ­ ходимого запаса устойчивости и требуемых значений

случае все приводимые в литературе методики анализа пригодны и для данных систем; ошибки их в установ1< в- шихся режимах, в основном определяющие качество воспроизведения программных кривых, будут рассмот­ рены д а л е е .

В подобных системах автоматического регулирование обеспечение высоких требований по точности отрабо 'к.[ заданного воздействия и по величине запаса устойчиво ­ сти часто носит противоречивый характер. Например, повышение точности отработки введением интегральных

печение всех требований при условии достаточной про ­ стоты технического решения зачастую носит в и з в е с т ­ ной степени компромиссный характер.

2 . С управлением по возмущению. Характерной чертой э т о г о принципа регулирования является отсутствие

тического регулирования. Структурная схема подобной системы автоматического программного регулирования приведена на рис. 1 0 , б.

2 0