Determinarea curbelor caracteristicilor de accelerare și impulsuri

Curve Acceleration separat link elementar sau obiect ca întreg este numit curba de variație în valoarea de ieșire a timpului în tranzitorie cauzată de perturbație unică și abruptă la intrare, adică, Valoarea de intrare. Se presupune că perturbația este instantanee, și, prin urmare, este forma cea mai severă de perturbare.

Curbele accelerației statice (cu auto-nivelare) și astatic (fără auto-nivelare) obiecte sunt prezentate în Fig. A1.3. Caracterul curbelor de accelerare specifice depinde de numărul de capacitances și rezistențe care constituie obiectul, prezența pur (vehicul) și gradul de întârziere de auto-aliniere.

Procedura experimentală. Pentru a determina curba de accelerare a obiectului, precum și orice alt sistem unitate de control automat, este recomandat să beneficieze de schema experimentului prezentat în Fig. A1.4.

În experimentele în primul rând necesare pentru a atinge starea de echilibru a obiectului la valoarea considerată. În acest scop, înainte de introducerea perturbație trebuie menținută constantă, sau aproape de această valoare a mărimii de ieșire a obiectului prin stabilizarea sa magnitudine de intrare, sarcină și alte variabile care influențează valoarea de ieșire în cauză. Este de asemenea important să se stabilizeze și noua valoare a valorii de intrare după perturbarea până la sfârșitul procesului de tranziție.

Înainte de a face starea de echilibru perturbații, este de dorit să susțină timp de cel puțin 2,0. 2,5 minute, când parametrii măsurați de procese lente (modificări de temperatură, umiditate etc.), și 0,3. 0,5 minute pentru o procese rapide (debit, presiune, etc.).

Valoarea aleasă pentru acest grup de încărcare experimente determină valorile inițiale la starea de echilibru ale variabilelor de intrare și de ieșire ale obiectului. În cazul în care limitele admise de deviere a valorilor de ieșire măsurate sunt limitate la condițiile de prelucrare, valoarea inițială la starea de echilibru, se recomandă să-l ia aproape de unul dintre pre maxim

Determinarea curbelor caracteristicilor de accelerare și impulsuri

Determinarea curbelor caracteristicilor de accelerare și impulsuri

valorile admisibile, ținând cont de direcția de perturbare estimată și direcția de schimbare a variabilei de ieșire pentru a fi în măsură să o gamă mai mare de schimbare.

Indignarea la intrarea obiectului este creat de către autoritatea de reglementare, controlat manual sau de la distanță.

Selectarea perturbația introdusă de în fiecare caz, să ia în considerare condițiile de lucru ale obiectului: nivelul general de performanță al perturbațiilor aleatorii (zgomot), intervalul admisibil de abateri ale variabilelor de intrare și de ieșire, coeficientul de transfer de aproximativ.

În general, la determinarea curbelor de valoare a accelerației perturbațiile de inserție trebuie să fie de 5 până la 15% din valorile maxime posibile pentru acest mod de variabila de intrare. Crescută perturbație inserție este impracticabilă deoarece duce la o creștere a influenței neliniaritatea obiectului și o ruptură marcată a procesului; reducerea perturbațiilor sunt în general dificil de a dispersa vschelenie curba de fenomene tranzitorii aleatorii (interferență).

Astfel cum rezultă din definiția S-curba, perturbația trebuie făcută imediat și aproape - cât mai repede posibil. În aceste cazuri, atunci când schimbarea aproape instantanee a variabilei de intrare este imposibilă din cauza marelui timp al corpului de control motorizat sau dispozitivul de acționare (proporțional cu întârziere), vă rugăm să rețineți timpul efectiv perturbării / pentru a muta organismul de reglementare a poziției de echilibru inițial în noi sau modificări ale debitului și în efectuarea perturbațiilor (Fig. A1.5). Ulterior, când prelucrarea datelor experimentale se va asigura o accelerare suficient de precisă curba strict în conformitate cu definiția sa.

Determinarea curbelor caracteristicilor de accelerare și impulsuri

La determinarea curbelor obiectelor astatic accelerație având proprietatea autoreglării, tranzitorie se termină atunci când viteza de schimbare a valorii la starea de echilibru a mărimii de ieșire a obiectului; După această experiență poate fi considerată completă.

Pentru obiectele statice cu auto-nivelare, un cuplu de închidere tranzitorie, și, prin urmare, experimenta un moment de a ajunge la o nouă valoare la starea de echilibru a mărimii de ieșire a obiectului.

Pentru a obține date suficiente despre obiect, curbele de accelerație trebuie să fie determinată în perturbațiile în ambele direcții, și este de dorit să se repete experimentele de cel puțin trei ori pentru fiecare dintre modurile.

Cu toate acestea, în unele cazuri, intervalul admisă a abaterii cantității de ieșire este limitată la cerințele tehnologice și pentru a atinge în timpul experienței noului set valoarea sa este imposibil. În aceste cazuri, curba de accelerare poate fi obținută prin simpla extrapolare a porțiunii inițiale a tranzitorii și atunci când se face pulsul empiric perturbație.

Strict puls perturbație perturbatiilor ar trebui să fie infinit de mare valoare într-un timp infinit scurt. În practică, cu toate acestea, deoarece introducerea unor astfel de perturbările desigur imposibilă perturbație pulsului (Fig. A1.6) este ales mai mare decât în ​​testele convenționale curbele de accelerare, adică. E. Ordinea 15. 25% din valoarea maximă posibilă a variabilei de intrare. Atunci când valoarea de ieșire după metoda de intrare hopping variabilă (considerând stick-out) la valoarea maximă admisă, valoarea de intrare trebuie să se schimbe în direcția opusă, și anume setați valoarea sa inițială. Tranzitorie (și experiență) sfârșitul anului, în acest caz, într-un moment în care valoarea inițială nou stabilită a mărimii de ieșire.

Prelucrarea rezultatelor experimentale. Exemple de curbe de accelerare a obiectelor reale de reglare prezentate în Fig. A1.7 (valori pe axa y sunt date în unități arbitrare).

Determinarea curbelor caracteristicilor de accelerare și impulsuri

Definim de parametrii care caracterizează proprietățile dinamice ale curbei de accelerație obiect (Fig. A1.8).

Determinarea curbelor caracteristicilor de accelerare și impulsuri

Determinarea curbelor caracteristicilor de accelerare și impulsuri

1. Delay. Dacă vom trage un soare tangentă la sol și să continue până la intersecția cu linia din valoarea inițială la starea de echilibru valoarea de ieșire (punctul B), intervalul de timp din momentul în care perturbarea intersecția tangentei cu axa la rata de schimbare valoarea maximă de ieșire (punctul A) (segment RH) determină total (cumulat) temporizarea al t obiect, care este compus din pură (vehicul) și capacitate (de tranziție) întârzieri. Având în vedere că soluția din principalele probleme practice în calculul sistemelor de reglementare nu necesită separarea acestor componente, vom continua să utilizeze numai valoarea totală a obiectului prin apel la întârzierea acesteia.

2. Constanta de timp. durata de timp de la momentul trecerii liniei tangente la valoarea inițială la starea de echilibru, până la intersecția cu linia noii valori la starea de echilibru (segment BC), numit constanta de timp T0 obiectului. constantă de timp - un timp convențională a modificărilor variabile de ieșire de la primar la noua valoare starea de echilibru, în cazul în care schimbarea are loc cu o rată constantă și maximă pentru o anumită tranziție. Evident, constanta de timp se produce numai în obiecte statice.

Curbele de accelerare cu obiecte de control al autonivelare sunt în general curbe în formă de 8, pentru că este de obicei obiecte a doua sau mai mare pentru a (adică fenomene tranzitorii în liniare sau liniarizate astfel de obiecte sunt descrise de ecuațiile diferențiale ale doi sau mai mare ordinul) .

Evaluarea proprietăților dinamice ale acestor obiecte numai T constante și T0, datorită faptului că, practic, astfel de obiecte complexe pot fi aproximate cu o precizie suficientă prin două legături elementare conectate în serie: legătură cu timpul pur întârziere t și elementul de prim ordin cu o T0 constantă de timp (Figura P1.9). .

Prima ecuație diferențială este unității formular

Determinarea curbelor caracteristicilor de accelerare și impulsuri

Legătură ecuație diferențială cu întârziere pură poate fi scrisă ca

Curba Acceleration aproximând un astfel de sistem componente elementare - este exponențială, cu un timp T09 constant deplasat în raport cu originea (momentul perturbația) asupra valorii lag m.

Evident, pentru obiecte apropiate de primul ordin, abaterea curbelor reale și în mod similar aproximate de accelerație poate să nu fie semnificative.

Pentru un număr mare de obiecte reale de reglare (temperatură, umiditate, etc.), fenomene tranzitorii pot fi descrise mai precis numai doua ecuațiile de ordine:

de obicei, mai mult de două pentru cele mai multe instalații industriale de amortizare rata (putere de amortizare) T1 / T2, în aceste cazuri. Prin urmare, procesul de tranziție nu este oscilant natura și dispersarea curbei în acest caz cu o precizie suficientă poate fi aproximată prin durata de temporizare t și pur exponențială (Fig. P1.10).

3. Transfer Ratio. Pentru transfer static obiect coeficient K0 este o modificare a valorii sale de ieșire la tranziția de la inițială la noua stare de echilibru, se face referire la o singură intrare perturbație. Single perturbație presupunem 1% cursă Regulator unitate de măsurare a debitului sau mediu de control.

Determinarea curbelor caracteristicilor de accelerare și impulsuri

Astfel, coeficientul de transfer de obiect (.. Fig trecut) a rampei este determinată după cum urmează:

unde y (0) - valoarea valoarea de ieșire într-o stare inițială la starea de echilibru; y (∞) - la fel ca în noul starea de echilibru; # 916; s - valoarea contribuit prin perturbarea de intrare (ca procent de accident vascular cerebral reglementate • corp coordonare).

Pentru acest exemplu, k = 6.

Proprietatea este auto-nivelare obiecte statice, adică capacitatea lor de a restabili echilibrul deranjat cu perturbație a mărimii de ieșire și dorința pentru o nouă valoare la starea de echilibru, în unele cazuri, nu estimarea coeficientului de transmisie, precum și gradul de așa-numita auto-nivelare p. reprezentând raportul dintre variația variabilei de intrare la o schimbare de ieșire. Este folosit, de obicei, valori relative ale acestor cantități: cantitatea de intrare - în raport cu cursul total al organismului de reglementare sau de control al fluxului mediu, și o ieșire - la cel mai mare posibil prin valoarea tehnologică țintă modul de a mărimii de ieșire.

Astfel, coeficientul de auto-nivelare

în care Y3 - o valoare de ieșire predeterminată.

Determinarea curbelor caracteristicilor de accelerare și impulsuri

obiecte Curbele de accelerare ale astatic prima și a doua comenzi sunt prezentate în Fig. SH.11. Intersecția de tangentă la curba la rata maximă de ieșire valoarea de schimbare, cu linia de valoarea inițială la starea de echilibru este întârziată obiect m. Pentru obiectele astatic pot fi, de asemenea, luate în considerare în mod convențional o valoare constantă pe care raportul de transmisie schimbare de viteză

Cantitatea de ieșire la o singură perturbație.

Determinarea curbelor caracteristicilor de accelerare și impulsuri

Determinarea curbelor caracteristicilor de accelerare și impulsuri

Panta tangentei la axa x \% și determină rata de modificare a valorii de ieșire pentru o anumită perturbație valoare de intrare Ax. Apoi, se transferă obiect astatic coeficient

Din cauza curbelor experimentale ale accelerației determină parametrii ce caracterizează proprietățile dinamice ale unui obiect: întârziere # 964;, T0 constantă și coeficientul de transmisie k timpul.

În cazul în care obiectul static pe condițiile experimentului a fost atins un nou starea de echilibru și, în același timp, a înregistrat doar partea inițială a S-curba, această parte a curbei poate fi extrapolate (Figura P1.12.): Pe curba experimentală, selectați două puncte și de a determina pentru segmente egale timp # 916; t corespunzătoare segmente # 916; y1 și # 916; v2. Lăsând la o parte din linia verticală segmente EE“egale # 916; t1 și # 916; t2. așa cum se arată în Fig. P1.12, prin punctele C și C „trage o linie dreaptă până la intersecția cu AB EE“. Segmentul BE detecta noua valoare starea de echilibru a mărimii de ieșire, care se va găsi constanta de timp a eficienței obiectului și a transferului. În cazul în care întârzierea obiectului proporțional cu timpul de creștere al televizorului perturbare. în determinarea valorii t trebuie înlocuită cu un adevărat model de perturbație abrupt (Fig. P1.13). Timpul de a face perturbatiilor abrupte selectate în mod convențional, cu zone egale F1 și F2 triunghiuri. Pentru cea mai frecventă a unei creșteri uniforme a perturbațiilor

Problema principală este alegerea de reglementare pun la îndoială corectitudinea caracteristicilor de control în ceea ce privește proprietățile dinamice ale unui obiect.

În lipsa controlului realizat de perturbație forțând obiectul schimbare variabilă controlată de-a lungul unei curbe determinate de proprietățile obiectului. Deviația maximă a variabilei controlate în aceste condiții depinde de tulburarea

unde p - coeficientul care reflectă proprietățile obiectului; # 955; 0 - valoarea perturbației.

abateri Durata variabilei controlate determinate de acțiunile perturbația pe obiect. Dacă activați obiectul reglementat în sistemul de control, este posibil să se reducă valoarea absolută a abaterii # 963; max și timpul în care abaterea va continua.

Cu toate acestea controllere cu caracteristici diferite furniza rezultate diferite de reglementare, necesitând selectarea acestora, în conformitate cu proprietățile obiectului controlat. Cu controler selectat în mod corespunzător și gradul său corespunzător procesului de control setare atenuare trebuie să fie aproximativ egală cu 0,75 (această valoare este prevăzută la schimbarea cea mai favorabilă în variabila controlată).

articole similare