Классификация регуляторов: 4-й пункт классификации.

По характеру связи входной и выходной величин регуляторы подразделяются на регуляторы не­прерывного действия (регуляторы с линейными законами регулирования П, ПИ, ПИД) и позицион­ные - релейные и импульсные (регуляторы с нелинейными законами регулирования) регуляторы.

Регуляторы непрерывного действия - это такие регуляторы, у которых при непрерывном измене­нии входной вели­чины непре­рывно изменяется и выходная величина. У непрерыв­ных регуляторов регулирующий орган при изменении регулиру­емого параметра может переме­щаться произвольным образом между своими крайними положе­ниями и непрерывно находится в дви­жении до восстановления нарушенного баланса между расходом и приходом веще­ства или энер­гии. Для определения положения за­движки регулирующего органа используются непрерывные ли­нейные за­коны регулирования. Регуляторы данного типа являются наиболее со­вершенными и при регулировании многих быстропротекающих процессов не могут быть заменены иными типами.

У позиционных регуляторов регулирующий орган может занимать лишь определенное количе­ство фиксированных позиций. По характеристике бывают двух и многопозиционными. При увеличе­нии числа позиций до бесконечности тео­ретически многопозицион­ный регулятор превращается в ре­гулятор непрерывного действия (что происходит при исполь­зовании широтно-импульсной модуля­ции в регуляторах температуры для дозирования подводимой электрической энер­гии к нагревателям печи).

Примером двухпозиционного регулирования является включение и выключение нагревательного элемента электри­ческой печи с использованием системы регулирования на основе электроконтакт­ного ртутного термометра, или поддер­жание уровня воды в водона­порной башне, но не за счет не­прерывного регулирования с использованием управляемой за­слонки на подводящем трубопроводе, а за счет периодического включения или выключения, например мощного глубин­ного насоса. При та­ком способе регулирования задача поддержания на постоянном уровне равновесия между подачей воды в башню и ее расходом вообще не решается, т.к. невозможно плавно регулировать приход, а компенсация расхода вещества (воды в водонапорной башне) или энергии (тепла в печи сопротивле­ния) производится скачкообразно путем резкого вброса вещества или энергии. При этом уровень воды или температура в печи будут представлять собой незату­хающие колебательные процессы.

Все представленные модели универсальных измерителей-регуляторов реализуют простейшее двухпозиционное регу­лирование. Кроме этого существует целая гамма регуляторов, которые исполь­зуют только двухпозиционное регулирова­ние. Двухпозиционные ре­гуляторы температуры представ­ляют собой простейшие механические регуляторы температуры на основе манометрических термо­метров, обеспечивающие механическое замыкание или размыкание контактов или микропереключа­телей, при помощи которых можно подавать напряжение на нагреватели через промежуточное реле.

Все эти регуляторы реализуют принцип двухпозиционного регулирования. Однако двухпозици­онное регулирование может быть очень эффективным за счет использования широтно-импульсной модуляции. Такое регулирование исполь­зуют для поддержания тем­пературы в объектах с электро­нагревом, т.е. для регулирования подачи не вещества, а энергии в объект регулирования. При этом про­цессор регулятора на основании непрерывных законов регулирования расчитывает длительность периодов включения реле, т.е дози­рование энергии для поддержания постоянной температуры на за­данном уровне будет производиться импульсами фиксированной ам­плитуды, но разной длины в за­висимости от текущей темпе­ратуры в печи. Для техпроцессов, требующих точного поддержания тем­пературы в неблагоприятных условиях постоянно действующих сильных возмущений периоды включения могут быть короткими и происходить с большой частотой. То­гда вместо реле в качестве переключающего элемента регулятора используют тиристорные вы­ходы для цепей постоян­ного и симисторные – для цепей переменного тока. Данные полупроводниковые переключающие элементы яв­ляются бе­зинерционными (инерционность обычного механического реле не позволяет осуществ­лять кратковременные переключе­ния с большой частотой). Поэтому все модели регуляторов имеют как релейные, так и безконтактные (тиристор-сими­стор) выходы с воз­можностью выбора нужного варианта (реле или тиристор-симистор) для каждого канала регулирова­ния. Это позволяет подавать напряжение на нагреватели с большой частотой для компенсации возмущений в объекте ре­гулирова­ния.

Широтно-импульсную модуляцию используют для регулирования тепловых процес­сов, где происходит подача не ве­щества, а энергии. Все представленные регуляторы используют со­ответствующие алгоритмы расчета длины импульсов включения реле или бесконтактного элемента в зависимости от внешних возмущений на основании ПИД за­кона регулирования.

Дискретное регулирование во всех представленных выше регуляторах представлено двухпозици­онным регулирова­нием или трех­позиционным. Двухпозиционное реализуется с использованием пе­реключающего реле.

 

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться: