Система стабилизации, Про поддержание заданного давления Опции

[ЛЕСЯ]

Может кто подскажет по такому вопросу. Имеется насос с бесколлекторным приводом и аналоговый датчик давления, необходимо построить систему которая бы поддерживала определенное стабильное давление в магистрале вне зависимости от расхода жидкости.

[Tanya]

Может кто подскажет по такому вопросу. Имеется насос с бесколлекторным приводом и аналоговый датчик давления, необходимо построить систему которая бы поддерживала определенное стабильное давление в магистрале вне зависимости от расхода жидкости.

Обычно применяется водонапорная башня или что-то подобное для сглаживания пульсаций.

[TomaT]

Обычно применяется водонапорная башня или что-то подобное для сглаживания пульсаций.

Камера от волейбольного мяча для пневматики.
ЗЫ каков вопрос таков и ответ, готов поспорить - это курсач.
ЗЗЫ для гидравлики тот же мячик только в бочке. Или бачке.
ЗЗЗЫ или "мягкость/жесткость" характеристики насоса.

[Oldring]

Обычно применяется водонапорная башня или что-то подобное для сглаживания пульсаций.

Насколько мне известно, сама теплотрасса, например, сглаживает пульсации не хуже водонапорной башни. Но там все-таки нету резкого изменения расхода - мелкие прорывы не в счет.

[exSSerge]

Насколько мне известно, сама теплотрасса, например, сглаживает пульсации не хуже водонапорной башни. Но там все-таки нету резкого изменения расхода - мелкие прорывы не в счет.

Так ведь пульсации - прежде, чем сглаживать - нужно сначала создать.
Простого и незамысловатого ПИ-регулятора в цепочке обратной связи от датчика к насосу, полагаю будет достаточно.

Что это такое и как с ним бороться - легко находится поиском на форуме, тема не раз обсуждалась, чаще всего применительно к регулированию температуры.

P.S. ПИ - значит Пропорционально-Интегрирующий, ежели захочется посложнее - есть ещё ПИД - Пропорционально-Интегрирующий-Дифференцирующий.

[ЛЕСЯ]

Про ПИД уже много начитано только как все это реализовать на 8
разрядах в AVR. Вот еще что недавно получилось снять кривую разгона объекта а что с ней дальше делать?

[Oldring]

Про ПИД уже много начитано только как все это реализовать на 8
разрядах в AVR.

Например, нанять программиста
Вообще говоря это, конечно, вопрос скорее для раздела "Электроника для чайников", а не "Математика и физика".

[ЛЕСЯ]

Хочется своими ручками, так сказать один раз разобраться.

[khach]

На самом деле все-таки математика и физика. Потому что поведение центробежного насоса в зависимости от оборотов мотора очень нелинейно. Застабилизировать такую систему обычным ПИДом неполучится. Конечно можно сделать релейное регулирование с пневматическим ресивером, но тогда частотный привод нужен только для ограничения пиковых токов при старте мотора. Или просто поставить на насос пружинный клапан для стабилизации давления. А вот оптимальное регулирование... это непросто. Необходимо семейство нагрузочных характеристик насоса от давления на выход, от расхода, от давления на входе, кавитационные ограничения, нагрузочные и перегрузочные характеристики мотора, требования по магистрали (диапазон давлений, расход, ВЧ пульсации). Задача, если ее правильно решать, на дисер тянет. Советую почитать литературу по конструированию турбонасосных агрегатов ракетных двигателей. Там именно аналоговое регулирование используется.

[ЛЕСЯ]

От пружинного клапана и необходимо избавиться для этого система и проектрируется. У меня были попытки сделать что то похожее на ПИД вот только при проведении испытания на стенде выявилась такая особенность при резком изменении расхода как бы приоткрываешь и призакрываешь клапан несколько раз подряд система стабилизации начинает раскачиваться, а когда после этого оставляешь в покое система после нескольких колебаний возвращает давление. Меня интересует вот что это такая особенность поведения ПИД при резком продолжительном изменении сигнала ошибки ?

[Oldring]

На самом деле все-таки математика и физика.

Проектирование регулятора, но не обучение программированию. То, что подводных камней, связанных с самим регулятором, море - это бесспорно. Но вряд-ли, конечно к регулятору будут предъявляться такие же требования, как и в ракетном двигателе.

P.S. И разве для водяного насоса упомянутое Вами семейство нагрузочных характеристик от давлений на выходе и входе не сводятся к характеристикам от разности давлений на выходе и входе? Так что уже упрощение

[ЛЕСЯ]

Нет это не семейство нагрузочных характеристик? Делалось как - после запуска двигателя насоса после некоторой задержки по времени чтоб давление в магистрале имело стационарный характер давалась команда на увеличение подводимой мощности (ШИМ = 100%) в этом же самый момент АЦП начинает сканировать датчик через каждые 4 мс в оперативку после этого когда записано 512 точек их передаю в комп. а там дело техники строится график разгона объекта.

[khach]

От пружинного клапана и необходимо избавиться для этого система и проектрируется. У меня были попытки сделать что то похожее на ПИД вот только при проведении испытания на стенде выявилась такая особенность при резком изменении расхода как бы приоткрываешь и призакрываешь клапан несколько раз подряд система стабилизации начинает раскачиваться, а когда после этого оставляешь в покое система после нескольких колебаний возвращает давление. Меня интересует вот что это такая особенность поведения ПИД при резком продолжительном изменении сигнала ошибки ?

Вот-вот, это к ракетчикам- очень похоже на эффект пого, из-за которого первый сатурн гробанулся. Просто у гидравликов вы этого ненайдете- там приходил дядя Вася с ключем и подтягивал пружину перепускного клапана, а в самых продвинутых системах крутил винт ниппеля пневматического (или гидравлического) демпфера этого же клапана. Ну и профиль центрального тела перепускного клапана иногда учитывался. Только ракетчикам пришлось разрабатывать теорию оптимального регулирования центробежных насосов. Там конечно много более, чем вам надо, но откинуть лишнее (устойчвость процессов горения итд) всегда легче, чем добавить новое.
Про расходную характеристику- нет, всегда надо смотреть, допустимо упрощение или нет. Например, в насосе, который качает из водоема (неограниченный источник, постоянное давление на входе- допустимо), а если это подкачка из скважины в 5 метров глубиной (пол-атмосферы в минусе, ограниченный приток)- нет. А кавитационный срыв потока- это вообще песня, если случится.

[Oldring]

Про расходную характеристику- нет, всегда надо смотреть, допустимо упрощение или нет. Например, в насосе, который качает из водоема (неограниченный источник, постоянное давление на входе- допустимо), а если это подкачка из скважины в 5 метров глубиной (пол-атмосферы в минусе, ограниченный приток)- нет. А кавитационный срыв потока- это вообще песня, если случится.

Ну, если вода может закипеть - тогда, конечно, да, согласен, нужно учитывать динамику того, что на входе, а не только разность давлений.

[Tanya]

Нет это не семейство нагрузочных характеристик? Делалось как - после запуска двигателя насоса после некоторой задержки по времени чтоб давление в магистрале имело стационарный характер давалась команда на увеличение подводимой мощности (ШИМ = 100%) в этом же самый момент АЦП начинает сканировать датчик через каждые 4 мс в оперативку после этого когда записано 512 точек их передаю в комп. а там дело техники строится график разгона объекта.

А таких экспериментов надо много поставить - от расхода зависеть будет.
Это еще зависит от конфигурации магистрали, ее длины, диаметра и т.п. Например, если это циркуляционный контур, то зависеть будет даже от места расположения расходного вентиля (клапана ...), как бы это не казалось странным... Еще есть другие неприятные эффекты - если насос мощный, а расход маленький, то будет локальный разогрев воды - выделение газа - увеличение вероятности кавитации.
Кроме того, при не самой простой ( прямой однородной трубе) могу возбуждаться колебания, как в духовых инструментах.
А зачем все это нужно? Что экономить будем?