Слаботочка Книги

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


+ 10Ъ-

--10

Рис. 4.40. Принпипиальная электрическая схема (а) и статическая характеристика (б) трехпозиционного звена регулятора Р27

жении [/в;, при котором

I /вх I I /о l макс1>

т. е. или

При полностью введенном солрогивле-пии резистора Rj conpoi ивленне R = = 249 кОм.

При выведенном R сопротивление Rbx = 29 кОм.

Так как = МОм, Rg = 22 кОм, ю зона лействия обратной святи oi раничена диапазоном изменения входною сначала 11, в пределах О-4 В при введенном R и в пределах О -0,.122 В при выведенном Л,.

Если Г/в, по абсолютному значению станет больше значения, прн котором действует отрицательная обратная связь, то выходной сигнал сразу ступенчато изменится до максимального значения выходною сигнала усилителя В лоне действия обратной связи выходной сигнал изменяется незначительно в его можно считать нулевым Таким образом, за счет нелинейной обра[ной связи реализуе1ся трехпозиционное звено с регулируемой зоной нечувствительности.

Так как коэффициент передачи усилителя Уз по входам Х и Х равен 27 и 100% входною СИ] нала соо1ве1сгвуюг напряжению 10 В, ю диапазон изменения зоны нечувс1вигельносди усилителя У для сигналов Xf,

А».

и Xq2 следующий: ,мак.-2-[4/(27-10)]-100 = 3%; „ = 2. [0,322/(27-10)] 100 = 0,24%.

Завод-изготовитель гарантирует изменение Д,ч в пределах 0,2 - 2%. Несоо1ветствие расчет ных значений Днч вызвано тем, что в цепи изменяется сопротивление под-строечного резистора, которое в pacnei е было приняю максимальным.

Реализация трехпозиционного звена с зоной возврата

Усилитель У и трехпозиционное звено с зоной нечувствительносги Д„ч, реализованное на усилителе У, охвачены положительной обратной связью. Положительная обратная связь подается в виде напряжения с делителя на резисюрах R, R, R и R. На вход делителя подается напряжение с де-ли1еля на резисторах Rg, Rq, предна-шаченного для установки коэффициента передачи регулятора.

За счет положи 1е1Ьной оГфЗгной связи реализуется трехпозиционное звено с регулируемой зоной возврата Дц. Принципиальная электрическая схема и статическая характеристика звена приведены на рис. 4.41, где [7 - коэффициент передачи по напряжению потецииомефа R с резисторами Rg, R. При верхнем нолюжении движка (рис. 4.41, а)

10Ъ\

--"em

"93

-fOB

Рис. 4.41. Принципиальная электрическая схема (а) и статическая характеристика (б) трехпозиционного звена с зоной неоднозначности регулятора Р27




fJnjaKnu-0,135ъ a) 5)

Рис, 4,42. Электрические цепи формировании £/„ о в крайних верхнем (а) н нижнем (6) положениях движка J{4 (рис. 4.4J)

= 1, при нижнем к„1, = ЛзаДЛэт + зв)-При полном перемещении движка потенциометра Rj изменение k,ii происходит в диапазоне 1-0,03. Значение напряжения положительной обратной связи L с зависит от fcn г/ и от положения движка потещио-метра Лз уставки длнте,7ьностн импульсов

Электрическая цепь формирования U„oc в крайнем верхнем поюжении движка noicH-iHoMeipa R43 приведена на рис. 4 42, я.

Сопротивление R = 13,2 кОм обраш-вано двумя параллельно включенными резисторами и (см. рис 4,41.а) на входе усилителя У2 с коэффициен!ом передачи к = 21.

Для »10Й цепи напряжение, В. tnoc = А„с/ 0.135.

Цепь формирования U„ при крайнем нижнем положении движка потенциометра Л43 показана на рис. 4.42,6 При этом напряжение, В, С/п о с = in с 0016.

Бели сигнал О! рицательпой обратной связи [/оос=0 и на вход трехпозиционного звена поступает сигнал рассогласования 1/енч/2, то выходное напряжение изменяется ступенчато до + 10 В или - 10 В в зависимости oi )нака U. Звено переходи! в нейтральное состояние, когда уменьшается до значения [/еЛ„ч/2 -Дв, где Ад - зона возврата (пеолнозначности) звена, зависящая от пoJюжeния движков потенциометров «А:,]» и «ДГимп»- Зона возврата определяется значением (/д о о В:

(4.64)

где ка(/= I -i- 0,03 - коэффициент передачи по иапряжепиго делителя уставки «Лд»; дг = 0,0135 0,0016 - коэффициент передачи по напряжению делитечя усгавки «ДГимп»-

Реализация закона ПИ-регулнроваиия

Фор.шрование сигнат отрш/ате.1ЬМой обратной связи. При pa6oie регулятора б ПИ-режиме иа вход трехпо1иционного звена кроме (7п о l поступает ситнал отрицательной обратной связи t/o о с.

Принципиа.тьн1я электрическая схема формирования С/о о с ч закона регулирования модуля приведена на рис.4 43.

При срабатывании з рехпозиционного звена на вход цепи формирования сигнала t/o о е ступенчато подается напряжение, В, -I-JOtn или ~\Okau-

Цепь формирования Uooc представляет собой последовательно соединенные инте-тратор и сумматор, охваченные отрицательной обратной связью через делитель на резисторах Ri6~iK 20 i рис 4.39), с коэффициентом передачи к-, и сопрогивле-нне Диз.

Сопротивление R„. = R2 при S2 в положении « X 10» и V„, =Яз2зз/(Лл2 +Л,,) при в положении « X 1»,

Значение куц в зависимости от положения движка потенциометра Kj, изменяется в диапаюне 0,1 - 1

Сумматор реализован на усилителе (см. рис. 4.39) и имеет коэффициент передачи к=\. Интегратор реализован иа усилителе У;.

Если сшнал с дифференциатора С/д = 0, то на!1ряжения на входе и выходе сумматора одинаковы и равны t/„ о .

Г1о закону Кирхюфа запишем

b« = R + Ci

I де Та,, = 10Л1 ь/Ri - ток через резисюр Лд,, *-.nto о L - ток через резистор R; ic =


Рис. 4.43. Принципиальная электрическая схема формирования fo о с закона ПИ-регулирования регулятора Р27



= (dUo о Jdt) - ток через емкость Сд После преобразований попучаем

Передаточная функция интегратора

Это апериодическое звено первого порядка с постоянной времени

T = RCk„, (4.65)

и коэффициентом передачи

кк„иИю/{кп,К,)- (4.66)

При ступенчатом сигнале на входе цепи ООС Vax = 10 в напряжение t/o о с изменяется по экспоненте с- постоянной времени Г до значения. в,

= = lOfc.

(4.67)

Работа модуля Р027.1 в ПИ-режиме.

Рассмотрим реакцию регулирующего модуля на ступенчашй входной си1нал Ue при

Когда = О, напряжение на выходе трехпозиционного звена t/ebtx=0, t/(,oc=0,

t/noc=0.

При ступенчатом сигнале t/g на входе модуля напряжение на входе трехпозиционного звена Ur = 0,5 Uf, i де 0,5 - коэффициент передачи дапигапя на резисторах Л, и

На выходе трехпознционного звена напряжение иьт. станет равно +10 В или - Ю В в зависимости от знака U-

На входе грехпошционного лсмента появится СИ1 нал полюжи! ельной образ ной связи t/n о с-

Одновременно начнет возрастать по экспоненте с постоянной времени Г сигнал отрицательной обратной связи (/„ д.

Скорость V = dUo о c/dt изменения Uo о а В/с. будет равна

V = lOfc/r = 10(Сп uRfk«,R,Hk»JK.Cg) =

= 10fc„u/(R4.Ce).

Трехпоэнинонное звено переходит в нейтральное состояние (t/Bb(x = 0). когда t/o о с скомпенсирует входной сигнал Ux и сигтць! полоясительной обратной связи t/u о с-как t/n о с« t/o о о то компенсация происходит прн t/oo».s5t/;, где t/o о с =0,25 [/с о с (0,25 - коэффициент передачи делителя на резисторах Й4, R, R3).

Скорость возрастания сигнала t/o о

У = 0,25V.

Время, по истечении которого (после включения) трехпозиционное звено переключится в нейтральное состояние (длительность первого импульса вк;1ючения).

А(™п п = UUV = 0.5t/e/?4.C<,/(0,25 10ft„у) =

= 2t/e«.iQ/(10ft»,o).

Если = t/sMarc= 10 в, то

Аимп п MaMC-2R4jCknfj,

где Лг„мп г? махе время компенсации 100% входного сигнала (t/eMJKc) на регулирующий

модуль

Длительность Дг„мп п определяется положением ручки уставки «кп» Определим коэффициент передачи «tn»i с/%, по каналу «рассогласование [/g - время перемещения ИМ за счет первого импульса включения».

к„ =

2Л.,Св

(4.68)

100Лп у 50ftn и

Для всех типов исполнения модуля Р027 1 сопротивление Ri =2,2 МОм, емкость Cg=6,S мкФ. Таким образом, 4,0, = 2,2 6,8= 15 с.

Следовательно, коэффициент передачи, с/%, равен

кп = 0,3/fcn и- (4.69)

Прн fcn и = 1 значение к„ = 0,3 с/%; при /с,1(7 = 0,03 значение к = 10 с/%.

Длительное! ь первого импульса включения для любого значения входного сигнала Ue

Аимп п - knU,

При выходном СИ1 нале трехпозиционного звена Ubwx = -ь 10 в или ивых -

-10 в

происходит иеремеп1ение ИМ с постоянной скоростью в сторону открытия илн закрытия регулирующего органа,

Если время перемешення ИМ из одного крайнего положения в другое при непрерывном включении равно Тим- е, то его перемещение в процентах от полного хода за счет первого импульса включения

Ай = (Агимпп/Гим) 100 = (t/«fci,/rHM)100

(4.70)

Таким образом, за счет первого импульса ИМ перемешается на рассгояние, пропор-




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
Яндекс.Метрика