31. Расчет настройки регулятора

Исходными данными для расчета настроечных параметров регулятора являются динамические характеристики объектов( передаточная функция и желаемый вид переходного процесса)

Расчитать настроечные параметры можно либо с помощью номограмм и упрощенных формул.

Наиболее точным методом расчета настроечных параметров явл метод расширенных частотных характеристик.

В отличии от формульного метода, метод расчета по номограммам позволяет более точно определить настройки регулятора, т.к. учитывает наличие нелинейной зависимости между параметрами настройки регулятора и величиной отношения .

Существуют номограммы для расчета настроек ПИ и ПИД-регуляторов для объектов первого и второго порядков с запаздыванием.

32. Дискретные сар

В дискретных системах используют дискретный способ передачи и преобразования сигнала и описывается дискретными функциями времени.

Общим для непрерывных и дискретных систем явл. одинаковые принципы управления (по возмущению, отклон)

С увеличением частоты дискретного сигнала, дискретное управление приближается к непрерывному.

Классификация дискретных систем

В технических системах применяют 2 способа передачи информации: непрерывный и дискретный

При непрерывном способе передачи инф-ии передается каждое мгновенное значение сигнала, а в дискретном сигнал квантованный по времени и по уровню.

Квантованием наз. процесс преобразования непрерывных сигналов в дискретные.

Различают 3 вида квантования:

1 по времени

2 по уровню

3 по времени и по уровню (цифровые)

Квантованию по времени соответствует фиксация значений непрерывного сигнала в дискретные определенные моменты времени.

Процесс квантования по времени осуществляется с помощью импульсного элемента, поэтому этот процесс наз. импульсной модуляцией.

1 Схема явл. примером амплитудно-импульсной модуляции АИМ. При которой амплитуда импульсов зависит от значения входного сигнала в момент начала действия импульса

2 Широтно-импульсная модуляция ШИМ

Ширина импульса пропорциональна амплитуде сигнала

3 Время-импульсная модуляция ВИМ

Импульсы появляются в опред. момент времени в зависимости от амплитуды сигнала.

Автоматические системы в которых имеет место процесс квантования сигналов по времени наз. импульсными системами. В этих системах определение разности между требуемыми и действительными значениями управляемой величины производится не непрерывно, а лишь в дискретные моменты времени

С квантованием по уровню наз. процесс фиксации определенных дискретных уровней сигнала в произвольные моменты времени.

Системы в которых осущ квантование по уровню явл релейные системы. Примером таких систем явл Пз-регуляторы.

Во многих случаях применяется одновременно комбинированное квантование по времени и по уровню(цифровые)

33.Нелинейные сар. Основные нелинейные характеристики

К нелинейным системам относятся такие в которых связь между выходной и входной величинами одного или нескольких элементов задаются нелинейными уравнениями.

Одну и ту же систему в зависимости от конкретных условий можно рассматривать и как линейную и как нелинейную.

В теории автоматического управления к нелинейным системам относят такие системы, которые нельзя рассматривать как линейные даже при малых изменениях переменных.

Существенно нелинейными наз. такие характеристики, которые в нескольких точках рабочего интервала неоднозначны, терпят разрыв или вообще не существуют.

Наиболее распространены нелинейные характеристики:

1 Ограниченно линейные хар-ки- линейные в начале и нелинейные по краям ( усилитель)

2 С зоной нечувствительности ( зубчатая передача,золотник)

Если на вход элемента имеющего характеристику с зоной нечувствительности подавать входной сигнал х, то до тех пор, пока этот сигнал не превысит некоторого порогового значения выходной сигнал остается равным нулю.

Появление зоны нечувствительности может быть вызвано причинами зависящими от конструкции и принципа действия элемента.

3 Характеристика типа сухого трения (ползун) трение покоя

4 Релейные характеристики

Имеют ту особенность, что в них при достижении входной величиной некоторых пороговых значений выходная величина изменяется скачкообразно.

Отличие нелинейных систем от линейных заключается в том, что коэф. усиления нелинейного элемента непостоянный, а зависит от значений входного или выходного сигналов.

Наличие в замкнутых автоматических системах элементов с нелинейными хар-ми явл. причиной возникновения в них автоколебаний.

С увеличением коэф. усиления система может стать неустойчивой. При некотором значении система выходит на границу устойчивости, т.е. в ней возникают незатухающие колебания.

Однако эти колебания неустойчивы и не могут существовать длительное время при небольших изменениях коэф усиления, система станет либо устойчивой, либо не устойчивой.

Таким образом нелинейная система будет находиться на границе устойчивости и в ней возникают автоколебания. Эти автоколебания можно в релейных системах устранить за счет увеличения зоны нечувствительности релейного элемента. Однако это приводит к снижению точности.

Устойчивости системы можно добиться, если обеспечить наложение на релейный элемент вынужденных колебаний достаточно высокой частоты по сравнению с частотой основного сигнала