Пропорциональные (статические) регуляторы.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 5Следующая ⇒

Пропорциональными (П-регуляторами) или статическими называются регуляторы, в которых перемещение регулирующего органа μ пропорционально величине отклонения регулируемого параметра от заданного значения.

-µ=S*G,

где µ − перемещение регулирующего органа;

G − изменение регулируемого параметра;

S − коэффициент пропорциональности;

Чем на большую величину отклоняется регулируемый параметр от заданного значения, тем на большую величину переместится регулирующий клапан. П-регуляторы могут регулировать параметры в пределах зоны регулирования D.

В пропорциональном регуляторе каждому значению регулируемого параметра соответствует свое строго определенное положение регулирующего органа: G1− µ1; G2− µ2;

Поэтому такие регуляторы называются еще регуляторами с отрицательной жесткой обратной связью.

Статическая характеристика пропорционального регулятора

При D=200% изменения параметра G на 10% вызовет перемещения регулирующего органа на μ =5%.

Из-за наличия жесткой обратной связи пропорциональные регуляторы не способны поддерживать регулируемый параметр на точно заданном значении.

У пропорциональных регуляторов всегда есть остаточное отклонение регулируемого параметра от заданного значения или статическая ошибка регулирования.

Коэффициент пропорциональности S связан с пределом пропорциональности D выражением:

S=1/D*100%,

Где S - в долях единиц, D - в %.

Предел пропорциональности D – изменение регулируемого параметра, выраженное в %, соответствующее полному перемещению регулирующего органа от «открыто» до «закрыто».

Закон П-регулятора записывают в виде:

-µ=1/D *G+µ₀,

где µ₀ – начальное положение регулирующего органа.

Знак «-» обозначает обратное действие (когда уровень G увеличивается, то μ уменьшается, т.е. клапан прикрывается).

Предел пропорциональности D является единственным параметром настройки П-регулятора. В промышленных регуляторах D изменяется от 5 до 3000%.

П-регуляторы на возмущение регулируют практически мгновенно, то есть обладают хорошим быстродействием.

Динамическая характеристика пропорционального регулятора

Если на регулятор нанести ступенчатое возмущение, то регулирующий орган перемещается практически мгновенно на величину ∆ μ – это свидетельствует о том, что П-регуляторы обладают высоким быстродействием.

Чем меньше настраиваемый параметр регулятора D (предел пропорциональности), тем более колебательным будет переходной процесс и тем меньше по величине будет статическая ошибка регулирования ∆ Gст.

Переходной процесс регулирования

D₁=200%, s=0, 5; D₂=100%, s=1; D₃=40%, s=2, 5;

Апериодический переходной процесс

Переходной процесс с 20%-м перерегулированием

Колебательный затухающий переходной процесс

С понижением предела пропорциональности D колебания переходного процесса увеличиваются и увеличивается соответственно время регулирования. При D< 5% П-регулятор превращается в двухпозиционный.

Недостаток П-регулятора: наличие статической ошибки регулирования ∆ Gст.

Достоинства:

1. Высокое быстродействие

2. Дает устойчивое АСР со статическими или астатическими объектами.

Интегральные (астатические) регуляторы

Интегральными (И-регуляторами) – называют регуляторы, у которых скорость перемещения регулирующего органа пропорциональна величине отклонения регулируемого параметра от заданного значения.

Закон интегрального регулятора в дифференциальной форме:

где - скорость перемещения регулирующего органа,

S₁ – коэффициент пропорциональности,

S1=1/T_S, где T_S – время перемещения регулирующего органа.

Чем на большую величину отклоняется регулируемый параметр от заданного значения, тем быстрее будет перемещаться регулирующий клапан.

Схема И-регулятора прямого действия

Закон регулирования И-регулятора в интегральной форме:

Ts-время перемещения регулирующего органа, является единственным параметром настройки И-регулятора.

⇐ Предыдущая 123 4 5 Следующая ⇒