Регуляторы непрерывного действия

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 14Следующая ⇒

В АСР при наличии на входе регулятора ∆ φ. Эти регуляторы вырабатывают непрерывно регулирующее воздействие μ, кот. пост. на объект регулирования.

Диаграмма

Работа любого АСР включает регуляторы, характеризующиеся динамическими свойствами объекта регулирования и законом регулирования, который вырабатывается данным регулятором. Зависимость выходной величины регулятора (μ ) от входной величины регулятора (∆ φ ) функции времени.

μ =f (∆ φ, t). Регуляторы непрерывного действия: 1) статические (пропорциональные, П - регуляторы); 2) астатические (интегральные, И - регуляторы); 3) статические регуляторы с предварением (пропорционально-дифференциальные ПД - регуляторы); 4) изодромные с предварением (пропорционально-интегрально-дифференциальные, ПИД - регуляторы); 5) изодромные (пропорционально-интегральные, ПИ - регуляторы).

2.4.3 а) Статические регуляторы

Статическое регулирование – при котором каждому положению регулирующего органа соответствует определенное значение регулируемой величины в статическом режиме, зависящее от величины нагрузки, действующей на объект регулирования. График статического режима изменения регулируемой величины нагрузки, действующей на объект (притока, стока)

Q – нагрузка (приток, сток)

φ _1уст., φ _{2 уст}. – статическая ошибка – отклонение регулируемой величины от φ ₀ в статическом, установленном режиме. В простейшем случае μ =f(∆ φ ). При этом данная зависимость μ =k_p∆ φ

k_p – коэффициент усиления регулятора k_p=const, поэтому регуляторы пропорциональные

Динамическая характеристика

Из графика - и мгновенное изменяется при появлении ∆ φ без запаздывания и воздействует на объект регулирования.

При этом сокращается время перехода процесса АСР, т.е. сокращается время регулирования данного параметра.

Достоинства регулятора: 1. хорошие динамические свойства. Недостатки: плохие статические свойства (наличие статической ошибки – статизм), регулирующая: φ _ст.=1/ k_p, ее можно понижать, увеличив k_p).

Область применения: для регулирования объектов, допускающих статическую ошибку регулирования и подверженных небольшим и редким возмущениям.

2.4.3 б) Астатические регуляторы (интегральные)

Астатическое регулирование – при котором объект регулирования, в установленном режиме поддерживается заданное значение регулируемой величины, независимо от нагрузки, действующей на объект регулирования. Статическая характеристика данного регулирования:

Закон регулироания: μ =(1/T_им)∫ ∆ φ dt

T_им – параметр настройки данных регулятором (время полного хода исполнительного механизма под действием регулятора при максимальной нагрузке, действующей на объект регулирования, принимаем ∆ φ =константа) μ =∆ φ *t/T_им.

Достоинства: отсутствие статической ошибки (поддерживает φ ₀ на заданном уровне). Недостаток: плохие динамические свойства (при появлении ∆ φ, величина μ изменяется от 0 с постоянной скоростью медленнее, чем для П – регулятора – это увеличение времени переходного процесса в АСР – увеличение времени регулирования). Данный регулятор не применяется для регулирования астатических объектов, т.к. работа АСР в данном случае будет неустойчива.

2.4.3 в) Изодромные регуляторы (ПИ-регул-ры)

Изодрома - равноубывающий (от греч.). Закон регулирования включает пропорциональные и интегральные составляющие μ = kp (∆ φ +1/T_и∫ ∆ φ )dt

T_и – время изодрома, время, за которое удваивается величина П - составляющей данного регулятора. Диаграмма работы.

Принимаем ∆ φ =констант., μ =kp(∆ φ +∆ φ *t/Tи), если t=Tи, то μ =2kp*∆ φ

При появлении ∆ φ на входе регулятора, мгновенно срабатывает П – составляющая.

Регулирующий орган перемещается на Кобс*μ. Это регулирование со статическим регулированием. Далее вступает в работу интегральная составляющая. Интегральное воздействие изменяется с постоянной скоростью и при этом устраняется статическая ошибка регулирования. Достоинства: хорошие статические и динамические свойства, устраняется статическая погрешность. Применяется для регулирования объектов, подверженных частым незначительным возмущениям.

2.4.3 г) ПД - регуляторы, ПИД - регуляторы