Автоматические регуляторы: законы регулирования

Позиционные регуляторы - регул-ры, у кот.выходная величина при непрерывн. измен. входной величины,может принимать только 2 устойч.состояния. При этом исполнительный механизм обеспечивает мгновенное перемещение из состояния «открыто»в «закрыто» и наоборот. Они просты по конструкции и надёжны в работе. Статич. характеристика регуляторов выражается:

µ-входная величина регулятора, -заданное значение регулируемого парметра, х-входная величина. Величина 2σ наз. зоной нечувствительности

- статическая характеристика

σ σ

0 х

Переходный процесс в системе с позицион.регуляторами(динамич.хар-ка):

 

Интегральные – регул-ры,в кот.входная величина влияет на скор.изменения выходной вел-ны. «+»: отсутствие статической ошибки, «-»: низкое быстродействие,можно применять только на объектах с самовыравниваем.

Ур-ние динамики: , где -постоянная интегрирования,явл-ся настроечным параметром регулятора и представляет собой время, за кот.выходная величина изменяется на 100% при 100% изменении входн.величины, – отклонение от заданного значения.

 

 

Пропорциональные-рег-ры, в кот. выходная вел-на изменяется пропорц-льно рассогласованию в пределах зоны регулирования, т.е. , где σ - предел пропорц-сти - величина входного сигнала, выраженная в %,по действием которой выходной сигнал изменяется от 0 до 100%.

Вне предела пропорциональности(который является настроечным параметром) выходной сигнал = 0 или 100%. «+» регуляторов: выс.быстродействие, можно применять с объектами без самовыравнивания. «-»: статическая ошибка,кот.растёт с увелич.пропорциональности.

Пропорционально-интегральные регуляторы объединяют «+» пропорцион.и интегральных регуляторов. Ур.динамики:

, где -постоянная времени интегрирования(время изодрома)-время,за кот.выходная вел-нарегулятора под действием интегральной части изменится на такую же вел-ну,как и под действием пропорц-ной части,если предел пропорц-сти=100%

Для улучшения качества регулирования в закон регулирования вводят дифференциальную (Д) составляющую, что позволяет повысить воздействие при удалении регулируемой вел-ны от заданного значения и наоборот, т.к. Д-составляющая пропорц-на скор. изменения входной величины,всё это приводит к уменьшению времени регулирования. Ур.динамики: , -время дифференцирования(предварения). При изменяющейся с постоянной скоростью вх. величине, вых. величина µ скачкообразно изменится под действием Д-составл-щей и далее будет измен.с постоян.скор. под действием пропорциональн.(П)составляющей. Интенсивность Д-составл-щей определяется настройкой времени, на кот.вых.величина ПД-регулятора опережает его П-составляющую при изменении вх.величины с постоян.скор. и пределом пропорц-сти 100%

Наиб. эффективным явл. пропорционально-интегрально-дифференциальн. з-н регулирования, в кот. вводится U-составляющая,пропорциональная скорости изменения вх.величины.Ур.динамики:µ=