Составить уравнение движения АСР с нейтральным объектом 1го порядка без запаздывания и пропорционально-интегральным регулятором.

Переходные процессы в АСР с нейтральным объектом 1-го порядка:

 3–с ПИ-регулятором

Рассмотрим работу автоматической системы регулирования с ПИ-регулятором:

ОР:Т₀+x= k_нz–k₀v;

ИП: y= k_ипx;

АР: u= k_py+ (1/Т_и)∫₀^tydt ;

ИУ: v= k_иуu.

Для составления уравнения динамики АСР подставим уравнения элементов системы в уравнение ОР. Получим:

Т₀(dx/dt)+x= k_нz–k₀k_иу(k_pk_ипx + ∫₀^t k_ипxdt);

Т₀(dx/dt)+x+ k₀k_иуk_pk_ипx+(k₀k_иуk_pk_ип/T_u) ∫₀^t xdt = k_нz;

T_oT_u/(k₀k_иуk_ип)dx/dt+T_u((1+k₀k_иуk_pk_ип)/( k₀k_иуk_ип ))x = (k_н/( k₀k_иуk_ип )) z.

После дифференцирования и введения обозначений получим:

T₁²(d²x/dt²) + T₂(dx/dt)+ х = T3(dz/dt),

где T₁²= T_oT_u/(k₀k_иуk_ип), T₂= T_u(1+k₀k_иуk_pk_ип)/( k₀k_иуk_ип ), T3=k_н/( k₀k_иуk_ип.

Для нахождения переходной характеристики необходимо решить это уравнение.

Так как z =1(t), то (dz/dt)=0.

И полученное неоднородное уравнение второго порядка обращается в однородное.

Общий вид решения такого уравнения зависит от корней характеристического уравнения:

T₁²p²+ T₂p+ 1 = 0;

p_1,2= (T₂+/-( T₂²- 4T₁²)^1/2)/2*T₁².

В зависимости от знака дискриминанта D= T₂²- 4T₁² корни характеристического уравнения могут быть вещественными или комплексными.

Предположим, что D>0.

Тогда решение уравнения T₁²(d²x/dt²) + T₂(dx/dt)+ х = T3(dz/dt),

 имеет вид: х = С(e^p1t-e^p2t), где C = k_н/D^1/2 – постоянная интегрирования (находится из начальных условий), р₁ и р₂ –корни характеристического уравнения.

Из графика переходного процесса видно, что регулируемая величина АСР возвращается точно к заданному значению.

Можно показать, что скорости изменения выходной величины в объекте и в системе в начальный момент времени в данном случае одинаковы.

Вывод: главное достоинство работы регуляторов с интегральной составляющей в АСР – отсутствие статической ошибки регулирования.

На рисунке показаны переходные процессы АСР, состоящих из нейтрального объекта 1-го порядка и различных регуляторов. На нейтральных объектах не используют И-регуляторы, так как в этом случае в системе возникают гармонические колебания регулируемого параметра с большой амплитудой.

Конденсатор - элемент электрической цепи, предназначенный для использования его электрической емкости.

Конденсатор состоит из двух или более проводников (обкладок) , разделенных слоем диэлектрика, толщина которого мала по сравнению с размерами проводников.

Схема АСР:

Цели автоматизации:

 Научные –

Повышение эффективности и качества научных результатов за счет более полного исследования моделей 

Повышение точности и достоверности результатов исследований за счет оптимизации эксперимента.

Получение качественно новых научных результатов, невозможных без ЭВМ. 

Технические-

Повышение качества продукции за счет повторяемости операций, увеличения числа измерений и получения более полных данных о свойствах изделий. 2).Повышение надела точности изделий за счет получения более полных данных о процессах старения и их предшественниках. Экономия трудовых ресурсов за счет замены труда человека трудом машины. Сокращение затрат в промышленности за счет уменьшения трудоемкости работ. 

Экономические-

Экономия трудовых ресурсов за счет замены труда человека трудом машины.

2).Сокращение затрат в промышленности за счет уменьшения трудоемкости работ.
3).Повышение производительности труда на основе оптимального распределения работ между человеком и машиной и ликвидации неполной загрузки при эпизодическом обслуживании объекта.

Социальные-

 1). Повышение интеллектуального потенциала за счет поручения рутинных операций машине. 2).Ликвидация случаев занятости персонала операций в нежелательных условиях. 3). Освобождение человека от тяжелого физического труда и использование сэкономленного времени для удовлетворения духовных потребностей.

39.Позиционные регуляторы несложны по конструкции, надежны в работе, просты в обслуживании и настройке. Их применяют на инерционных объектах с малым запаздыванием.