Podstawy automatyki- uklady regulacji.odt

TEMAT:

Układy Regulacji

1. Wprowadzenie do regulacji

•                                   Regulacja to sterowanie w układzie zamkniętym ze sprzężeniem zwrotnym tzn., że sygnały z wyjścia obiektu oddziaływują na sygnały wejściowe.

•                                   Stosowanie regulacji jest jedną z metod eliminacji skutków zakłóceń.

•                                   Elementy układu sterowania to: obiekt sterowania i regulator.

•                                   Do omówienia przykładowego układu regulacji przedstawionego poniżej na rysunku, przyjmujemy, że jest to układ regulacji jednej zmiennej.

•                                   Dla układów regulacji określa się tzw. zadanie sterowania. Gdy zadanie sterowania odnosi się do jednego sygnału wyjściowego to sygnał ten nazywa się sygnałem regulowanym.

•                                   Sygnały które występują w układzie regulacji jednej zmiennej to:

Zagadnienie dotyczące układów regulacji mogą być rozpatrywane w zakresie:

Analiza obejmuje badanie układów regulacji (regulatorów i obiektów) przy pomocy metod stosowanych do badania układów dynamicznych. Wynikiem analizy jest identyfikacji układów regulacji.
Synteza to szereg kolejnych działań niezbędnych dla zaprojektowania układu regulacji.
Działania te obejmują:

Wynikiem syntezy jest projekt układu regulacji zawierający opis matematyczny regulatora spełniający założenia współczynników jakości regulacji.

Rodzaje układów regulacji
Można wyróżnić, zależnie od przyjętego kryterium klasyfikacji, następujące rodzaje układów regulacji:

•                                   zależnie od liczby regulowanych wielkości:

•                                   jednowymiarowe (regulacja jednej zmiennej)

•                                   wielowymiarowe (regulacja wielu sygnałów wyjściowych).

•                                   poprzez analogię do układów dynamicznych:

•                                   ciągłe,

•                                   impulsowe,

•                                   liniowe,

•                                   nieliniowe

•                                   ze względu na charakter sygnału zadanego yo(t), układy regulacji mogą być układami:

•                                   regulacji stałowartościowej, gdy sygnał yo(t)=yo=const.

•                                   regulacji programowalnej, gdy przebieg sygnału jest zaprogramowany (przewidziany z góry),

•                                   regulacji nadążnej, gdy sygnał yo(t) ma charakter nie przewidziany,

•                                   regulacji ekstremalnej, gdy celem regulacji jest utrzymanie sygnału wyjściowego lub sygnałów wyjściowych na poziomie wartości ekstremalnych (minimalnych lub maksymalnych)

•                                   ze względu na możliwość zmiany własności regulatora w czasie jego pracy:

•                                   układy adaptacyjne, gdy dla zmieniających się w czasie pracy równań obiektu następuje dostosowanie, czyli adaptacja równań regulatora,

•                                   układy optymalne, gdy osiąga się możliwie najlepsze wartości współczynników jakości, niezależnie od struktury regulatora,

•                                   układy suboptymalne, gdy przy określonym typie regulatora uzyskuje się najlepsze współczynniki jakości

Do analizy układu regulacji przyjmujemy, że regulator jak i obiekt jako elementy układu regulacji są układami:

a regulator jest układem jednej zmiennej czyli jest układem jednowymiarowym.
Schemat blokowy takiego układu z oznaczeniami poszczególnych transmitancji przedstawia rysunek poniżej. Występujące na rysunku, jak i w wyrażeniach oznaczenia nazwy sygnałów i transmitancji określa się następująco: