13. Основные типы промышленных регуляторов (по реализуемому закону регулирования.)

Поплавковый регулятор уровня. Одним из первых в мире технических регуляторов является поплавковый регулятор уровня жидкости, построенный И. И. Ползуновым в 1795 г. для поддержания постоянного уровня воды в паровом котле. Сейчас регуляторы такого типа находят широкое применение в технике. Примером простейшего и в то же время наиболее распространенного современного регулятора уровня является поплавковая камера автомобильного карбюратора (рис. 1.24, а).

Объектом регулирования является камера 1, в которой уровень бензина Н непосредственно измеряется положением поплавка 2. Системой рычагов с поплавком связана игла 3, регулирующая приток бензина в камеру Q. При уровне Н = Н₀ игла полностью запирает канал притока бензина, т. е. Q = 0. Величина H ₀ задает требуемое значение регулируемой величины; она устанавливается при наладке регулировкой рычага иглы.

Внешним неконтролируемым воздействием служит расход бензина Q, поступающего к жиклерам двигателя. Этот расход приводит к уменьшению уровня в поплавковой камере.

Функциональная схема рассматриваемого регулятора показана на рис. 1.24, б. В ней выделено два элемента системы: поплавковая камера, служащая объектом, совмещенным с измерительным устройством, на вход которого подается разность Q - G, а выходной величиной является уровень бензина H; исполнительное устройство, представляющее собой управляемый изменением положения поплавка и перемещением иглы канал притока бензина, задающий величину Q.

Поплавковый регулятор уровня. Зависимость между перемещением поплавка е = Н₀ — Н по отношению к заданному уровню Н₀ и скоростью притока бензина Q в поплавковую камеру выражается некоторой монотонной функцией Q (e). Учитывая уравнение резервуара (1.3), для регулятора можно записать уравнение:

которое соответствует общему выражению (2.1) при x= H,. v, = H₀, f =G.

.В качестве координаты вектора у можно принять y = Н. Структурная схема, соответствующая уравнению (2,3), представлена на рис. 2.2

14.Начальная и рабочая информация о сау. Классификация сау на основе характеристик начальной и рабочей информации. Основные принципы регулирования

Основные принципы регулирования

• Принцип по управлению

• Принцип по возмущению

• Принцип комбинирования

• Принцип адаптации

Принцип автоматического управления определяет, как и на основе, какой информации формировать управляющее воздействие в системе. Система регулирования состоит из регулятора и объекта:

Регулятор ↔ система ↔ объект

• Принцип по управлению (Ползунова-Ватта)

Обратная связь – связь, при которой информация о состоянии объекта передаётся с выхода системы на вход управляющего устройства.

Управляющее воздействие вырабатывается на основе информации об отклонение величины от требуемого значения. Для управления по отклонению необходимо наличие обратной связи. U=F(e)

Недостатки: Сначала что-то должно произойти, т.е. сначала произойдёт отклонение, а потом уже принимаются меры по его исправлению. Для подачи будущего сигнала.

Достоинства: менее чувствительны к изменению параметров элементов системы.

• Принцип по возмущению (Понселе)

В электротехнике – компаундирование.

Управляющее воздействие вырабатывается в зависимости от результатов измерения возмущения, действующего на объект. Данные схемы не имеют обратных связей. U=F(f)

Недостатки: применение принципа ограничено объектами, характеристики которых известны (можно определить). Неконтролируемые возмущения не компенсируются.

Достоинства: применимо быстрый принцип.

• Принцип комбинирования

В технике широко применяется. В комбинированных системах принцип управления по отклонению реализуется с помощью обратной связи, а принцип по возмущению – с помощью компенсационных связей. U=F(f,e)

Недостатки: сочетаются недостатки двух предыдущих принципов.

Достоинства: сочетаются достоинства двух предыдущих принципов.

• Принцип адаптации

УАС – устройство анализа сигнала

УАО – устройство анализа объекта (для оценки изменяющихся динамических характеристик управляющего объекта)

АУУ – автоматическое управляющее устройство

ВУ – вычислительное устройство (определяет способ изменения характеристик основного управляющего устройства)

ИУ – исполнительное устройство (исполняющие устройства «самонастройка»)

n(t) – возмущение, ошибка

Основная система построена по принципу отклонения. Используются дополнительные устройства в виде «самонастройки». U=F(X_вх.,Y,U,t,n)