контрольная. Контрольная работа по дисциплине Технология автоматизации в металлургии Тема основные понятия теории автоматического регулирования
 Скачать 54.76 Kb.
|
 МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. А.А. УГАРОВА (филиал) федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» Оскольский политехнический колледж Контрольная работа по дисциплине: Технология автоматизации в металлургии Тема: основные понятия теории автоматического регулирования Студент Г.А.Онохов Преподаватель Г.П.Дегтяренко Старый Оскол, 2021 В чем состоит отличие систем стабилизации от систем программного управления. В чем отличие статических систем от астатических. Дать определения экстремальной системы регулировании, примеры. Почему релейные системы относятся к дискретным системам регулирования. Функциональные и структурные схемы автоматического управления, основные отличия между функциональной и структурной схемой пример и описать назначения элементов схемы. 1. Система автоматического управления представляет собой комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для обеспечения автоматического управления отдельными агрегатами или группой оборудования, связанных единым техническим процессом. Разновидность систем автоматического регулирования, в которых на протяжении определенного промежутка времени регулируемый параметр поддерживается на заданном постоянном уровне. САУ выполняют функции автоматического управления, регулирования, контроля и защиты процессов, обеспечивающих безаварийную и длительную работу различного технологического оборудования. Разновидность систем автоматического регулирования, в которых на протяжении определенного промежутка времени регулируемый параметр поддерживается на заданном постоянном уровне. Системы автоматической стабилизации - разновидность систем автоматического регулирования, в которых на протяжении определенного промежутка времени регулируемый параметр поддерживается на заданном постоянном уровне. Систему стабилизации от других видов систем автоматического регулирования отличает различие в задающем элементе структурной схемы. При работе системы регулируемая величина постоянно сравнивается с установкой регулятора. Установкой регулятора является управляющее воздействие постоянной величины. Системы автоматической стабилизации предназначены для регулирования скорости, напряжения, температуры, давления; например, стабилизатор курса самолёта и т.д. Для парогенераторов постоянными, благодаря системам стабилизации, поддерживаются следующие параметры: температура пара, уровень воды в барабане, давление в топке и др. Системы стабилизации предназначены для поддержания постоянного значения регулируемой величины. В этих системах задающее воздействие не изменяется во времени. Системы программного регулирования предназначены для изменения регулируемой величины по известному закону в функции времени или какой-либо другой величины. 2.Статическая система — это такая система автоматического регулирования, в которой ошибка регулирования стремится к постоянному значению при входном воздействии, стремящемся к некоторому постоянному значению. Иными словами, статическая система не может обеспечить постоянства управляемого параметра при переменной нагрузке. Астатическая система регулирования, система автоматического регулирования режимов работы промышленных установок, систем автоматического управления и др., в которой ошибка регулирования стремится к нулю независимо от размера воздействия, если последнее принимает установившееся постоянное значение. Главным отличием астатической системы от статической в том, что при окончании переходного процесса, в независимости от изменений внешнего воздействия, ошибка системы равна нулю. Это значит, что при заданном объеме воды в бассейне, например, 200 л, после окончания набора воды там будет 200 л, а не 190 л. 3. Экстремальное регулирование, способ автоматического регулирования, состоящий в установлении и поддержании такого режима работы управляемого объекта, при котором достигается экстремальное (минимальное или максимальное) значение некоторого критерия, характеризующего качество функционирования объекта. Критерием качества, который обычно называется целевой функцией, показателем экстремума или экстремальной характеристикой, может быть либо непосредственно измеряемая физическая величина (например, температура, ток, напряжение, давление), либо кпд, производительность и др. Э. р. осуществляется в условиях неопределённости в отношении поведения объекта управления. Поэтому при Э. р. сначала получают необходимую исходную информацию об объекте (для этого на управляемый объект подаются пробные воздействия, изучается реакция объекта на эти воздействия и выбираются те из них, которые изменяют целевую функцию в нужном направлении), а затем на основе полученной информации вырабатывают рабочие воздействия, обеспечивающие достижение экстремума критерия качества то, решаются две задачи: нахождение градиента целевой функции, определяющего направление движения к экстремуму в пространстве регулируемых координат при наличии помех, возмущений и инерционности объекта оптимизации; организация устойчивого движения системы в направлении точки экстремума за минимально возможное время либо при минимизации каких-либо других показателей. Автоматическое устройство, вырабатывающее управляющие воздействия на объект, называется экстремальным регулятором. Экстремальные регуляторы предназначены для управления такими объектами, у которых зависимость показателя качества функционирования от регулирующего воздействия имеет один экстремум (максимум или минимум). Качество работы регулятора определяют величина и частота пробных воздействий, величина н скорость вариаций регулирующих (рабочих) воздействий, чувствительность и др. В СССР и за рубежом серийно выпускаются электронные, гидравлические и пневматические регуляторы для Э. р., структура и конструктивные особенности которых определяются назначением и областью использования того или иного регулятора. Экстремальный регулятор в совокупности с объектом регулирования образуют систему экстремального регулирования (СЭР), или систему оптимизации, по принципу управления различают СЭР разомкнутые (основанные на принципе управления по возмущению), замкнутые (основанные на принципе обратной связи) и комбинированные (совмещающие оба принципа одновременно). Наибольшее распространение получили замкнутые СЭР, обеспечивающие высокую точность, разомкнутые СЭР, несмотря на многие преимущества их по сравнению с замкнутыми СЭР (высокое быстродействие, отсутствие поисковых движений и т. д.), применяются ограниченно, главным образом в тех случаях, когда все основные возмущения, действующие на объект управления, могут быть измерены; комбинированные СЭР сочетают основные преимущества замкнутых и разомкнутых систем —точностьибыстродействие. 4. Релейная система в управлении, автоматическая система управления, в которой имеется хотя бы одно звено, обладающее релейной характеристикой. Р. с. является одним из видов нелинейных дискретных автоматических систем управления. Различают двухпозиционные и многопозиционные Р. с. Принципиальная особенность двухпозиционных Р. с. —наличиеунихавтоколебанийвыходного (регулируемого) параметравустановившемсярежиме (т. е. послеокончанияпереходных процессов); амплитуда и период автоколебаний определяются релейной характеристикой применяемого релейного элемента, а также динамическими характеристиками объекта управления, исполнительных механизмов, измерительных и преобразующих устройств, входящих в автоматическую систему управления. Р. с. относительно просты в изготовлении и эксплуатации, имеют низкую стоимость; использование бесконтактных релейных элементов повышает надёжность системы. Р. с. широко применяют при управлении различными технологическими процессами. В данном типе устройств размыкание и замыкание производится специальным элементом системы при непрерывном действии сигнала на входе. Замыкание и размыкание производит реле, или же элемент, имеющий релейную характеристику. Срабатывание реле происходит при проявлении воздействия на его управляющий орган. Такие системы квантуют сигнал по уровню. Дискретная система - это математическая модель системы, которая обладает свойством дискретности. Содержит в себе понятие дискретного сигнала. Т. е., это любая система в замкнутом контуре управления которой используются дискретные сигналы. Главным отличием их от непрерывных будет то, что в дискретном устройстве сигнал изменяется во времени (работает как реле –контактызамыкаютсяиразмыкаютсясопределеннойпериодичность). Ихвсвоюочередьможноподелитьна релейные и импульсные. ИмпульсныеВ таких системах прерывание сигнала происходит принудительно –специальнымпрерывающимустройством. ПроцессывэтихСАРпротекаюттакжекакивнепрерывныхСАР, нотолькоприпоявленииимпульса. Импульсныесистемысодержат импульсные элементы и, соответственно, выполняют квантование сигналов по времени. РелейныеВ данном типе устройств размыкание и замыкание производится специальным элементом системы при непрерывном действии сигнала на входе. Замыкание и размыкание производит реле, или же элемент, имеющий релейную характеристику. Срабатывание реле происходит при проявлении воздействия на его управляющий орган. Такие системы квантуют сигнал по уровню. 5. Функциональная схема элемента—схемасистемыавтоматическогорегулирования и управления, составленная по функции, которую выполняет данный элемент.  1 —датчик; 2 —преобразующе-усиливающиеустройства; 3 —сравнивающийэлемент; 4 —усилитель; 5 —усиливающе- преобразующиеустройства; 6 —исполнительныймеханизм; 7 —регулирующий орган Структурная схема — это совокупность элементарных звеньев объекта и связей между ними, один из видов графической модели. Под элементарным звеном подразумевается часть объекта, системы управления и т. д., которая реализует элементарную функцию.  SP – задающее воздействие; «задатчик» - ручной или программный задатчик (в частном случае оператор системы управления); X - контролируемый и регулируемый технологический параметр; E=SP–PV - рассогласование; Y - управляющий сигнал; Z - внешние возмущения; ОУ – объект управления. Структурная схема она же функциональная - это схема на которой прибор представлен как набор блоков, на ней поясняется взаимодействие разных модулей прибора друг с другом, принципиальная схема - это подробная схема с указанием наименований и номиналов отдельных элементов, а так же указаны контрольные точки напряжения, частоты, формы импульсов и т. д. |