Законы регулирования. Виды переходных процессов в зависимости от параметров настройки регуляторов.

Закон регулирования определяет величину и характер изменения выходного сигнала регулятора (Y).

Регуляторы могут реализовывать следующие законы регулирования:

- пропорциональный закон регулирования (П-закон регулирования), регулятор в данном случае называется пропорциональным регулятором (П-регулятор)

П-регулятор — выходной сигнал регулятора изменяется пропорционально входному сигналу

Y=К*Е,

где Е- рассогласование, К- коэф-т усиления,является параметром настройки и определяет чувствительность регулятора. П-регулятор обладает высокой чувст-тью и большим быстродействием, но точность выхода регулируемого параметра на заданную не высокая. В ходе регулирования допускается погрешность (δ), которая называется статической ошибкой;

а) х Е δ

Х_рв Х_зв

0

t₁ t (время)

б) Y К₁

К₂

К₃

0 t₁ t (время)

 

а) изменение регулируемой величины

б) изменение выходного сигнала регулятора

- интегральный закон регулирования (И-закон регулирования), регулятор в данном случае называется интегральным регулятором (И-регулятор)

Y=Е*tgα;,

где tgα- угол наклона выходного сигнала, который определяется величиной рассогласования и временем интегрирования Т_и.Динамические свойства регулятора определяет время интегрирования, которое является параметром настройки регулятора. Время интегрирования (Т_и) измеряется в секундах, минутах, часах;

 

 

а) х Е

 

X_рв Х_зв

 

0

t₁ t (время)

б) y Т_н3 Т_н2

Т_н1

α

0 t₁ t (время)

а) изменение регулируемой величины

б) изменение выходного сигнала регулятора

 

Время интегрирования может меняться от 0 до ∞ (0˂Т_и˂ ∞). При Т_и = ∞ угол наклона выходного сигнала будет равен 0 (α=0), т.е. бесконечно долго придется ждать появление сигнала управления. В данном случае чувствительность регулятора будет равна нулю. При Т_и =0 угол наклона выходного сигнала будет равень 90° (α=90°), т.е сигнал моментально достигает максимальной величины.

Интегральный регулятор обладает высокой точностью регулирования, в тоже время имеет низкое быстродействие.

- пропорционально-интегральный закон регулирования (ПИ-закон регулирования), регулятор в данном случае называется пропорционально-интегральным регулятором (ПИ-регулятор).

Выходной сигнал регулятора изменяется по интегральному закону в зависимости от рассогласования

Y=Е*К + Е*tgα;

В первоначальный момент проходит обработка пропорциональной части регулятора, затем проходит отработка интегральной части. ПИ регулятор устраняет недостатки П-регулятора и И-регулятора

Е

а) х

Х_рв

Х_зв

 

0

t₁ интегральная часть t (время)

б) у α Е*tgα

пропорциональная часть Е*к

0 t₁ t (время)

а) изменение регулируемой величины

б) изменение выходного сигнала регулятора

Виды переходных процессов.

В зависимости от настройки САР мы можем получить различные виды переходных процессов. Регулированная величина (X_рв )- значение давления на нагнетании НПС.

Заданная величина (Х_зв)- значение заданной величины давления.

Колебательно-затухающий процесс — этот процесс возможен в том случае, когда динамические свойства регулятора соответствуют динамическим свойствам объекта. В данном случае говорят, что система работает устойчиво, т.к. переходный процесс завершается установившимся режимом.

х Хрв

Хзв

0 t (время)