Способ.

Двухконтурные схемы.

 

 
 

Задача :найти оптимальные параметры настройки регуляторов для того, чтобы обеспечить y(t) – const,

Примером применения данной схемы может быть:

· регулятор температуры перегретого пара,

· регулятор топлива на прямоточные котлы,

· регулятор температуры промышленного пара.

Существует несколько методов расчета оптимальных параметров настройки регуляторов, здесь рассмотрим два из них.

 

Если инерционность каналов различна , то данную схему можно разложить на два отдельных контура, и рассматривать как две одноконтурные системы.

Таким образом, схема преобразуется к виду изображённому на рис.12.

 
 

 
 

1. шаг. Настройка внутреннего контура.

Принимаем допущение, что Wд=1 и внешний контур разорван, тогда задача сводится к определению Кр и Ти в одноконтурной схеме с ПИ регулятором.

Расчет производим Экспериментальным методом настройки,которыйзаключается в том, чтопараметры настройки регуляторов мы ищем путем последовательного определения Кр и Ти на линии запаса устойчивости и определяя их оптимальное значение по переходным функциям.


1. Берем Ти > Ти опт, при условии, что Ти=const, получаем переходные процессы при Кр1,Кр2, Кр3. Выбираем Кр2 т.к. при данном параметре наилучший получаем переходный процесс изображенный на рис.13.

2. Движемся вверх по кривой запаса устойчивости при Кр= const Ти уменьшаем до тех пор пока не уберем апериодическую составляющую, выходим на другую линию запаса устойчивости.

3. Ти=const, Кр уменьшаем, что бы уменьшить колебательную составляющую, т.е. до заданного запаса устойчивости. Таким образом получили параметры настройки регулятора.

2 шаг. Рассчитываем параметры настройки дифференциатора.

Расчет производиманалитическим методом. Схему преобразовываем к виду изображенному на рис.14

 
 

Wэкв.р==

При выполнении допущения, что Кр×К1>>1 т.е. резонансные частоты внутреннего и внешнего контура должны быть различны (wр.внутр.>>wр.внешн.), тогда , то получаем, что Wэкв.р==,следовательно Кр.экв=, Ти.экв

4. Если условие существенной разницы частот внутреннего и внешнего контура не выполняется, то контуры нельзя рассматривать не связными, т.е. как две отдельные одноконтурные подсистемы .В этом случае необходимо на каждом этапе проводить уточнение с учетом взаимного влияния, итерационным путем.

2.1.3.

 
 

Каскадная схема (вложенная).

Схема каскадной АСР изображена на рисунке 15.

 
 

Методика настройки параметров регуляторов.(аналитическим методом)

 

 
 

1. этап. Настройка внутреннего контура.

 
 

Для наглядности представляем данную схему в следующем виде (см. рис.16).

 
 

На данном этапе мы находим оптимальные параметры настройки первого, стабилизирующего регулятора, для этого рассматривается одноконтурная схема (см. рис.17),

 
 

следовательно, параметры регулятора находятся одним из способов представленных в разделе “одноконтурные схемы”.

Wp1{kp,Tи}.

2. этап. Параметрическая настройка внешнего контура

 
 

После того как нашли параметры стабилизирующего регулятора переходим к параметрической настройки внешнего контура , отрабатывающего внешнее возмущение. Для расчета параметров настройки второго , корректирующего регулятора необходимо схему представить в следующем виде (см. рис.18)

 
 

Wэкв=, если принять, что выражение , таким образом задача сводится к уже известной, а именно нахождение оптимальных параметров в одноконтурной схеме, решение которой представлено в разделе «одноконтурные схемы».

В результате получаем оптимальные параметры настройки стабилизирующего и корректирующего регуляторов.