7. přednp ednáška Doc. Ing. Kaeřina niová,, CSc. Kaedra číslicového návrhn Fakla informačních echnologií Ceské vsoké čení echnické v Praze 2011 1
7. Nespojié regláor PODLE ČINNOSTI PODLE PŘÍVODU P ENERGIE Nespojié regláor polohové dvopolohové řípolohové vícepolohové Nespojié regláor implsní Nespojié regláor přímočinné (bez vnějšího přívod energie) Nespojié regláor akivní (s vnějším přívodem energie) polohové implsní 2
Co pořebjeme zná. základní paramer přechodové charakerisik reglované sosav a) A) Přechodová charakerisika ssém 1. řád B) Přechodová charakerisika ssém 2. řád ()~h() ečna v počák b) ()~h() T n /2 ečna v inflexním bodě T d T n T d T T n T d dopravní zpoždění T doba průah T n doba náběh 3
Základní p nespojiých akivních regláorů A) Nespojié akivní regláor polohové (bez zpěné vazb) 1. Nespojié akivní regláor dvopolohové měřicí člen e blokové schéma dvopolohového regláor a) b) max zapno (ON) Zesilovač zapno (ON) Nelineární dvopolohový člen hsereze saická charakerisika dvopolohového regláor a) bez hsereze b) s hserezí min vpno (OFF) vpno (OFF) d h 4
Příklad: reglace eplo dvopolohovým regláorem reglace sosav 1. řád T n /2 max A (křivka ohřev) h d Δ rvalé sepní min max 200% max 100% min B (křivka chladní) 100% nadbek výkon (sřída 1:1) rvalé sepní 5
paramer reglačního pochod při reglaci sosav 1. řád se 100% nadbkem výkon h min max d max 200% min T n /2 A (křivka ohřev) Δ B (křivka chladní) 100% nadbek výkon (sřída 1:1) perioda kmiů T T / 2 T Tn Tn / 2 podobnos rojúheln helníků popř. frekvence kmiů f f 1 T n sosav 1. řád má na kvali reglace vliv POUZE NÁMI NASTAVENÁ YSTEREZE!! šířka pásma kmiání Δ Δ 6
reglace sosav 2. řád /2 max Δ rvalé sepní min max 200% max 100% min 100% nadbek výkon (sřída 1:1) rvalé sepní 7
paramer reglačního pochod při reglaci sosav 2. řád se 100% nadbkem výkon max /2 Δ šířka pásma kmiání Δ T Tn / 2 T 2 T n podobnos rojúheln helníků min max 200% 100% nadbek výkon (sřída 1:1) Δ perioda kmiů T T 2 (max min ) + T n min věší než 4 T popř. frekvence kmiů f menší než 1/4T 8
Zlepšení kvali reglačního pochod Δ 2 T (max min ) + T n zmenšení hsereze (zanedbaelný vliv) zkrácení dob průah T prodložení dob náběh T n zmenšení rozsah akční veličin ( max min ) má za následek zmenšení ( max - min ), ale rose doba rozběh T r /2 max doba rozběh Tr - doba pořebná k om, ab po zapní reglačního obvod skečná hodnoa reglované veličin poprvé dosáhla žádané hodno. min T r Δ 9
... dochází k posn sřední hodno reglované veličin sosav vššího řád aproximjeme sosavo prvního řád s dopravním zpožděním nedochází k posn av nedochází k posn av dochází k posn 10
2. Nespojié akivní regláor řípolohov polohové měřicí člen e blokové schéma řípolohového regláor Zesilovač Nelineární řípolohový člen a) b) hsereze pásmo necilivosi max max hsereze saická charakerisika řípolohového regláor a) bez hsereze b) s hserezí 3 min 1 2 3 min d1 1 h1 d2 2 h2 11
B) Nespojié akivní regláor implsní (se zpěno vazbo) 1. Dvopolohový implsní regláor s charakerem PD měřicí člen e zesilovač vlivnos zpěné vazb v nelineární dvopolohový člen servačnos 1. řád obsahje záporno zpěno vazb - zv. záporno zpožďjící zpěno vazb zpěná vazba má savielné zesílení V - zv. vlivnos zpěné vazb zpěná vazba obsahje přibližný model dnamik reglované sosav, aproximovaný sosavo 1. řád 12
Průběh reglačního pochod implsního dvopolohového regláor se zpožďjící zpěno vazbo av max min signál zpěné vazb () ON OFF Výsledná sřední hodnoa reglované veličin je nižší ( ), než nasavená žádaná hodnoa reglované veličin ( ) 13
... proč charaker přenos PD?? přenos spojiého regláor se zpěno vazbo G 1 (s) G R (s) G1(s) 1+ G (s)g 1 Z (s) 1 G (s) 1 1 + G Z (s) G Z (s) pro G1 (s) >> 1 G (s) R 1 G (s) Z Při zanedbaelné hserezi můžeme dvopolohový regláor se spojiě pracjící zpěno vazbo, považova v okamžik překlopení za zesilovač s nekonečně velkým zesílením. Výsledný přenos za ěcho předpokladů pak bde rčen rovněž především přenosem zpěné vazb. G Z (s) V 1 T s + 1 d V T s + 1 d G Z (s) 1 1 1 GR ( s ) (Td s + 1) + Td s ro + r1 s V V V charaker PD 14
2. Třípolohový T implsní regláor s charakerem PI e PI zesilovač vlivnos zpěné vazb v nelineární řípolohový člen servomoor I PD Sejně jako dvopolohový implsní regláor: obsahje záporno zpěno vazb - zv. záporno zpožďjící zpěno vazb zpěná vazba má savielné zesílení V - zv. vlivnos zpěné vazb zpěná vazba obsahje přibližný model dnamik reglované sosav, aproximovaný sosavo 1. řád Navíc: výsp dvopolohového implsního regláor je připojen na servomoor (I charaker) 15
Průběh reglačního pochod obvod s řípolohovým regláorem s charakerem PI max necilivos min začáek implsování servomoor se rvale oáčí saická charakerisika regláor napěí pro servomoor poloha venil 16
3. Třípolohový T implsní regláor s charakerem P e KPV zesilovač vlivnos zpěné vazb v nelineární dvopolohový člen servačnos 1. řád servomoor K Sejně jako dvopolohový implsní regláor: obsahje záporno zpěno vazb - zv. záporno zpožďjící zpěno vazb zpěná vazba má savielné zesílení V - zv. vlivnos zpěné vazb zpěná vazba obsahje přibližný model dnamik reglované sosav, aproximovaný sosavo 1. řád Navíc: výsp dvopolohového implsního regláor je připojen na servomoor (I charaker) obsahje záporno zpěno vazb z výsp servomoor. zv pevno záporno zpěno vazb KPV signál klidové poloh venil 17