ZŁOŻONE UKŁADY REGULACJI
Najprostszą postać układu regulacji z jedną zmienną regulowaną przedstawiono na rys.9.1. Efektywność tego układu zależy od właściwości dynamicznych obiektu i od zastosowanego algorytmu pracy regulatora. Ogólnie można powiedzieć, że jeżeli wymagania dotyczące jakości działania układu regulacji można spełnić używając jednego regulatora ( np. PI, PID, krokowego ), to struktura z rys.9.1 jest dobra i nie trzeba jej komplikować.
Rys 9.1. Jednoobwodowy układ regulacji.
Jeżeli obiekt regulacji jest obiektem z wyrównaniem, to ważnym parametrem określającym jego podatność na regulację jest stosunek To/Tz (To-zastępczy czas opóźnienia , Tz- zastępcza stała czasowa).
Już w przypadku obiektów będących członami inercyjnymi czwartego rządu To/Tz=0,319 stosowanie nawet najbardziej efektywnie działającego regulatora PID daje nie najlepsze wskaźniki jakości procesu przejściowego. W przypadku obiektów o złej dynamice efekty regulacji można polepszyć dzięki wprowadzeniu złożonych, tzn. wieloobwodowych układów regulacji. Najbardziej rozpowszechnione są układy regulacji kaskadowej i układy kombinowane ( zamknięto-otwarte ). Złożone układy regulacji często bada się za pomocą techniki modelowania analogowego lub cyfrowego.
9.1. Układy regulacji kaskadowej
Istotą regulacji kaskadowej jest podział obiektu regulacji na dwie części G1(s) i G1(s) tak, aby na każdą część obiektu działały odrębne zakłócenia Z*1 i Z*2 (rys.9.2).
Rys.9.2. Podział obiektu na części G1 i G2.
Zakłócenia Z*1 działają na część G1, a zakłócenia Z*2 na część G2 obiektu (odpowiadające im, addytywne z wyjściami y i y1 obiektów G2 i G1,zakłócenia ekwiwalentne oznaczono Z1 i Z2 -patrz rys 9.3).
Rys.9.3. Kaskadowy układ regulacji
Zastosowanie układu regulacji kaskadowej jest uzasadnione tylko wtedy, gdy jest możliwy pomiar wielkości pomocniczej y1 zależnej od zakłóceń działających na część G1 obiektu. W układzie regulacji kaskadowej obie części obiektu obejmuje się układami regulacji (rys.9.3). W układzie pomocniczym wielkością regulowaną jest sygnał y1, a sygnał wyjściowy z regulatora głównego R1 spełnia rolę wartości zadanej dla regulatora pomocniczego R2. Dzięki zastosowaniu pomocniczego układu regulacji, pojawienie się zakłóceń Z1 powoduje wytworzenie przez regulator R1 sygnału kompensującego u, zanim nastąpi istotna zmiana wartości wielkości regulowanej y. Regulator pomocniczy R2 jest zwykle regulatorem typu P. Charakteryzuje się on szybką reakcją na zakłócenia, a występowanie odchyłki statycznej pomocniczej wielkości regulowanej jest na ogół dopuszczalne. Jeżeli niedopuszczalny jest uchyb statyczny zasadniczej wielkości regulowanej y, to regulator główny R
(…)
… ze zmian wartości opałowej paliwa, współczynnika nadmiaru powietrza itd. ).
Zakłócenia Z1- działają na temperaturę pary jeszcze przed wejściem do wymiennika ciepła podgrzewacza. Pomiar temperatury pary pomiędzy wtryskiem i wymiennikiem ciepła jest łatwy technicznie, możliwy jest więc podział obiektu na części G1 i G2.Również zakłócenia Z1 są mierzalne. Spełnione są więc warunki zastosowania złożonych…
… się złożone układy regulacji jest regulacja temperatury pary świeżej w kotle energetycznym. Wymaganą temperaturę pary uzyskuje się w wyniku przemian, zachodzących w przegrzewaczu. Przegrzewacz jest wymiennikiem ciepła, w którym następuje przekazywanie ciepła od spalin do pary. Pod względem dynamicznym przegrzewacz jest obiektem z wyrównaniem o wysokim rzędzie inercji -zastępczy czas opóźnienia To=30-80,s…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)