|
| |
|
Слаботочка Книги автоматические системы регулирования Качество работы любой автоматической системы регулирования (АСР) зависит от того, насколько хорошо она спроектирована, смонтирована, налажена и эксплуатируется. По проектированию, монтажу и эксилуага-ции промышленных АСР опубликовано много MOHOI рафий, учебных пособий и учебников. Курс «Проектирование, монтаж и эксплуатация АСР» читается в ряде вузов. Несколько сложнее состояние дел с наладкой АСР, хотя по этому вопросу опубликовано много работ: монографий, статей, инструкций и др Процесс наладки любой АСР состоит из нескольких зтапов: проверки правильности монтажа, фазировки цепей, проверки аппаратуры, идентификации объектов и возмущений, параметрической оптимизации, испытаний, составления документации и др. Естесгвенно, что изложить все эти вопросы 1лубоко и подробно «на все случаи жизни» в одной книге невозможно, да и нецелесообразно. Нужно выделить главное. АвгорьЕ обсудили план второю издания справочного пособия с наладочными организациями Минмонтажспецстроя СССР, Минэнерго СССР и вузами, готовящими специалистов по автоматизации технологических проггессов. Был сделан вывод, что необходимо более тесно соединить теоретические аспекты наладки АСР с практическими рекомендациями, полезными не только инженерам-наладчикам, но и С1уден1ам вузов. В основу предлагаемого второго издания справочного пособия были положены ранее оггубликованные работы авторов. С моменЕа выхода в свег первою издания справочного пособия прошло 10 лет. За это время в практике расчетов автоматических сисгем регулирования и [ехнике авю-матизации произошли существенные из.ме-нения. Это обстоятельство учтено авторами при подготовке второго издания. Внесены дополнения о дискретных функциях и линейных дискретных системах За истекшее время ряд регуляторов снят с производства, появились новые типы регуляторов, приборостроительной промышленностью освоен выпуск новых комплексов технических средств автоматического регулирования, что также было учтено при переработке справочного пособия. При 1год10товке второго издания спра-вочног о пособия авторы придерживались тех же концепций, что и при написании первою издания. Современные объем и уровень автоматизации производства, сложность и многообразие автоматических систем регулирования гребуют подхода к их наладке на современной теоретической основе. Прежде чем приступить к наладке автоматической системы pel улирования, ее нужно теоретически рассчитать. При современном уровне разви I ия вычистигельной техники эти расчеты не очень трудоемки, но для того чтобы произвести их, необходимо хорошо владеть основами теории авюмат ическо! о регулирования и соответствующим математическим аппаратом. Интуитивный подход к проведению наладочных работ, основанный на методе проб и ошибок, сейчас недопустим. С учетом изложенного переработанное и дополненное второе издание справочного пособия состоит из семи разделов. В разд. 1 приведены основные сведения из математического аппарата, используемого при производстве наладочных работ. В разд. 2 приведены основы теории автоматического регулирования, владеть которыми должен каждый инженер-наладчик, В разд. 3 даны классификация и типовые структуры автоматических регуляторов. Материал этого раздела поможет инженеру-наладчику освоить общие принципы и особенности наладки АСР с любым автоматическим регулятором независимо от его конструктивного исполнения. В разд. 4 и 5 изюжены особенности наладки соответственно электрических и пневматических автоматических регуляторов и комплексов 1ехнических средств авюма-тического регулирования. В разд 6 рассмотрены вопросы наладки исполнительных устройств, а именно испол-ните.11ьных механизмов и pei улирующих органов. В разд. 7 изложены методы параметрической оптимизации автоматических систем регулирования - определение оптимальных парамегров настройки авюматических регу-ля горов. Материал справочного пособия составили: А. С. Клюев - разд 3, 6, 7; А. Т. Лебедев - разд. 1.2 и 7; С. А. Клюев - разд 4 и 5; А. Г. Товарнов - разд. 6. При написании справочною пособия авторами испольюван опыт наладочных ор-I анизаций Минмонтажспецстроя СССР, Мин-энерго СССР и опыт подготовки инженеров по автоматизации технологических процессов в Ивановском энергетическом институт е. Ма-тематический annapai, использованный в пособии, НС выходит la рамки соответствующих курсов, читаемых в вузах Пожелания и критические замечания по второму шданию справочног о пособия будут авторами с благодарносгью приняты, просьба направлять их по адресу. Москва, 113114, Шлюзовая наб., Ю, Энергоатомиздат. Авторы Раздел 1 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНЖЕНЕРНЫХ МЕТОДОВ НАЛАДКИ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСГЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ 1Л. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Современное производство развивается быстрыми темпами. Осиовиая тенденция згою развития связана с укрупнением единичной мощности техноло! ических машин и аппаратов и совершенствованием автоматических схем регулирования 1ак-ими объектами. При этом совери1енствованис схем регулирования иде1 благодаря применению пе только более современных и надежных среде[н регулирования, но и новых методов расчета автоматических систем регулирования. Применение летермииистских методов анатаза и син геза АСР, когда уравнения объектов и вненшие воздействия пачагаются извес1ными, в настоящее время оправдано, пожа1уй, лшш> для простейших сис1ем или для предварительной опенки поведения системы и выбора параметров ее настройки. В том случае, когда внешние воздействия и характеристики объекюв регулирования непрерывно изменяются и заранее не могут быть определены однозначно, возникает необходимость в использовании вероятностных методов анализа и синтеза АСР. Настройка систем регулирования вероятностными методами с учетом реальных условий их работы позволяет в ряде случаев получить лучшее качество регулирования. Инженер, спецнализирутощийся на наладке автоматических систем, должен уме1ь правильно оценить сложившуюся си1уацию и выбрать для решения поставленных задач тот или иной математический метод Одной шггуипии и практического опыта для этого недостаточно. Вот почему в справочное пособие включен настоящий раздел, содержа-11(ий минимальный объем ма1емагических сведений, необходимых инженеру-наладчику автоматических систем. Приступая к иаладке любой автомаги-ческои системы, наладчик прежде всего должен определить математическую модель объекта регулирования Эта 1алача может быть решена зкспериментально и аналитически Очень часто аналитическая модель получается нелинейной Для дальнейших расче- тов ее необходимо линеаризовать, что осу-ш&ствляется ра).1ожением нелинейных функций в ряд Тейлора или Маклорена Аналитические методы оценки качества рет улирования, связанные с [тосфоением переходного процесса в системе по ее т1ередаточной функции, базируют ся на применении теоремы вычетов. Минимум математических сведений, необходимый, в частности, для решения указанных выше задач, приведен в § 1.2. Любую автоматическую систему можно исштеловать как ВО временной, так и в частотной области. Практика показывает, что расчеты в частотной области менее трудоемки, чем во временной. По*гому в теории автоматического регулирования чрезвычайно широкое применение получили* частотные методы анализа и CHHieia систем регулирования; расче! оптимальных параметров настройки по раапиренным частотным характеристикам или по максимуму ампли1улно-частоной характеристики; построение переходных процессов методом трапецеидальных часютвых характеристик и i д. В основе частотных методов лежит математический аппарат, базирующийся на ряде и интеграле Фурье, необходимый минимум сведений но которым ттриведен в ij 1.3, Основы векторного и матричного исчислений тттироко используются в настоящее время при оптимальном планировании экспериментов, идентификации объектов регулирования, работаю1Т(Их в различных режимах, и т. д. Например, при идентификации сложных объектов, работающих в нестационарных режимах, надо так спланировать зкспе-римепт, чтобы при минимальных затратах времени на noci ановку эксперимента и обработку ei о результатов получить наиболее вероятную математическую модель объекта Учет реальных характерис1ик возмущений позволяет в целом ряде С1учаев наладить сис1ему регулирования лучшим образом (в смысле точности регулирования) Несмотря на то, что вероятностные методы расчета систем регулирования требую! больших затрат времени, чем детерминистские, в последнее время они находят все большее применение. Минимально необходимый объ- Пластиковые окна калькулятор - http://омск.окна.рф/ - по выгодной цене. [0] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 |