Файл: Смирнов А.А. Основы автоматизации целлюлозно-бумажного и лесохимического производств учебник для техникумов.pdf

имеет расходящийся характер и хпер (т),

как говорят, монотонно

(не изменяясь

по знаку) возрастает. Система автома­

тического

регулирования

в

переходном

режиме неустойчива, т. е. будучи выве­

дена из равновесия, вновь в него не при­

ходит.

рис.

60, в

показано,

что

система,

На

выйдя из одного установившегося со­

стояния, совершив несколько колебаний,

вновь

приходит

к /становившемуся со­

стоянию.

При

этом

параметр

может

принять

новое

значение

(как

показано

на рис.

60, е)

или

сохранить

прежнее.

Переходная погрешность хтр (г) в пере­

ходном

процессе

изменяется

как

по аб­

солютному

значению,

так

и

по

знаку

и стремится к нулю, система устойчива.

Переходный

процесс

подобного

вида

называют

колебательным

сходящимся

переходным

процессом.

что

первона­

На

рис.

60, г

показано,

чально

объект

под

влиянием

самовы-

равнивания

находился

в

равновесном

состоянии.

В

результате

подключения

к объекту

двухпозиционного регулятора

в системе возникли периодические не­

затухающие колебания около усреднен­

ного значения параметра хуст2. Переход­

ная погрешность хпер (т) изменяется по

Рис. 60. Виды устойчивых

синусоидальному

закону

с

постоянной

и неустойчивых

переход­

амплитудой.

Такого

рода

процесс

явля­

ных процессов в системах

ется

граничным

между сходящимся и

автоматического

регули­

расходящимся

(как

на

рис.

60, д)

коле­

рования, не обладающих

запаздыванием

при сту­

бательными

переходными

процессами

пенчатом

возмущающем

и поэтому

систему

с таким

переходным

воздействии

процессом

часто

называют

нейтральной.

выведенная

из

На рис.

60, д показано,

что система, вы-

установившегося

состояния,

совершает

расходя­

неправильного выбора

закона регулирования, самого

регулятора

и его настройки.

61 приведены графики опти­

Качество регулирования. На рис.

мальных переходных

процессов при

автоматическом

регулирова-

а — затухающий колебательный

с

20%-ным перерегулированием

без

остаточного

откло­

нения

регулируемой величины;

б — затухающий колебательный

с 20%

-ным перерегулиро­

ванием

с остаточным

отклонением

регулируемой величины;

ѳ — апериодический про­

цесс с

минимальным

временем

регулирования; г — апериодический с

затянутым

време­

щадью отклонения

регулируемой

величины; е — затухающий колебательный

с

мини­

мальным временем

регулирования;

/ — заданное значение регулируемой величины <р0;

1' — остаточное отклонение регулируемой величины; 2 — переходный процесс

при

авто­

без вмешательства регулятора;

4 — отклонение регулируемой величины в астатическом

объекте

без вмешательства регулятора

регулируемого параметра ф

при

одном и том же возмущении

в виде А 1 к потенциальному,

т. е.

без воздействия регулятора, от­

зываемую

д и н а м и ч е с к и м к о э ф ф и ц и е н т о м

р е г у л и р о ­

в а н и я

At __ уі —?о

Я д.

(98)

Ат

Коб№ ’

где Аі — максимальное

динамическое

отклонение

регулируемого

параметра;

отклонение

регулируемого параметра

Аао — потенциальное

(показано на кривой 5);

регулируемого

параметра,

до­

фі — максимальное

значение

стигаемое в первой полуволне переходного процесса,

т. е.

непосредственно после нанесения возмущающего воз­

действия;

Фо — значение задания параметра;

Коб

коэффициент усиления статического объекта;

ц — размер возмущения.

тия потенциального отклонения не существует, т. е.

Яд.,

Аі

(99)

Fb

’

рактеризуется размером перерегулирования:

Ф а = ^ -

• ЮО;

(100)

Ф о с т = - 1 1-7

Тост Ю О ,

( 1 0 1 )

тост

где фа и фост — перерегулирование

соответственно для

систем

без

остаточного

и с остаточным отклонением ре­

гулируемого

параметра

от заданного

значе­

ния,

%;

полупериода колебаний;

А2— амплитуда второго

Аі — амплитуда первого полупериода колебаний;

пара­

Фост — остаточное

отклонение

регулируемого

метра.

ниями, в которых последующее воз­

мущение наступает раньше, чем успе­

вает закончиться переходный процесс

эт

предшествующего

возмущения.

В этих случаях наблюдается длитель­

ное отклонение регулируемого пара­

метра

от задания.

Это

отклонение не

следует смешивать с остаточным от­

клонением

регулируемого

параметра

от задания по окончании переходного

процесса, называемым также статиче­

ской

ошибкой, статической

или оста­

точной

неравномерностью

регулиро­

вания.

остаточного

отклонения

Наличие

Рис. 62.

График

автоколеба­

параметра характерно дляП-

и ПД-ре-

тельного

процесса

регулирова­

гуляторов, а размер его зависит от на­

ния релейным (двухпозицион-

грузки объекта, при которой закон­

ным)

регулятором:

чился

переходный

процесс,

и от вы­

1 — заданное

значение регулируе­

бранного для настройки значения пре­

мой

величины; 1' — среднее оста­

точное

отклонение

регулируемой

дела

пропорциональности

регулятора.

величины;

2 — кривая

процесса ре­

гулирования;

3 — отклонение регу­

Качество

переходного процесса ре­

лируемой

величины в

статическом

гулирования с учетом

максимального

объекте

без

вмешательства регу­

лятора

отклонения

регулируемого

параметра

процессов характери­

и времени

регулирования

апериодических

зуется

так

называемой

обобщенной,

или

интегральной,

оценкой:

F = J cp dx.

( 102)

F = ] f d x .

(103)

Рис.

63.

Графики для выбора типа

регулятора:

-а — при апериодическом

переходном процессе;

б— при

переходном процессе с 20%-ным

перерегулированием; е -^ п р и

переходном процессе с F MHH; / — И-регулятор; 2 — П-регуля-

тор;

3 — ПИ-регулятор;

4 — ПИД-регулятор

лятора (непрерывный,

релейный или импульсный). При (0,2<

Ч<тз/Г<1,0) выбирается

регулятор непрерывного действия; при

(тз/Г<0,2)— регулятор

релейного действия; при (т3/7’>1,0) —