Типовые законы регулирования.

Пропорциональные регуляторы (П - регуляторы) Передаточная

ƒ W(p) = Кр

Переходные процессы в П - регуляторе описываются выражением

μ = -Крε

Выходная величина обратно пропорциональна входной величине, где:

ε - входное воздействие на регулятор равное отклонению регулируемой величины от заданного значения;

μ - воздействие регулятора на объект, направленное на ликвидацию отклонения регулируемой величины от заданного значения;

Кр -коэффициент передачи регулятора являющийся параметром его настройки.

Интегральные регуляторы (И - регуляторы)

Выходная величина такого регулятора пропорциональна интегралу от входной величины.

Т_и - постоянная времени интегрирования - параметры настройки.

Основное назначение закона И - регулирования - ликвидация установившейся ошибки регулирования.

В качестве самостоятельных И - регуляторы применяют редко из-за медленного нарастания регулирующего воздействия на объект при отклонении регулируемой величины.

Очень часто закон И - регулирования формируется не самостоятельным регулятором, а устройством являющимся составной частью регулятора реализующий более сложный закон регулирования, например пропорционально- интегральный закон регулирования.

Пропорционально- интегральный регулятор (ПИ - регулятор)

Для комплексного использования преимущество законов П и И регулирования широко применяются регуляторы формирующие законы как П- так и И - регулирования одновременно.

ПИ - регуляторы оказывают воздействие на регулирующий орган пропорционально отклонению регул. величины и интегралу от отклонения регулируемой величины.

Передаточная функция ПИ - регулятора

При скачкообразном изменении регулируемой величины на значение х = х₀ = ε ₀ идеальный ПИ-регулятор мгновенно перемещает регулирующий орган на величину Крε ₀, пропорционально отклонению х₀ регулируемой величины, после чего исполнительный механизм регулятора дополнительно перемещается в ту же сторону со скоростью пропорциональной отклонению регулируемой величины.

Следовательно, в ПИ - регуляторе при отклонении регулируемой величины от заданного значения мгновенно срабатывает пропорциональная (статическая) часть регулятора, а затем воздействие на объект постепенно увеличивается под действием интегральной (астатической) части регулятора. Параметры настройки являются Кр - коэффициент усиления и постоянная времени интегрирования - Т_и

Пропорционально-дифференциальный регулятор (ПД-регулятор) оказывают воздействие на объект регулирования пропорционально отклонению регулирующей величины и её скорости

Т_д - постоянная времени дифференцирования, она определяет величину составляющей регулирующего воздействия по скорости Передаточная функция регулятора

W_nd=K_{P +} T _д P

При поступлении на вход идеального ПД - регулятора сигнала ε ₀ на выходе мгновенно появляется бесконечно большой сигнал от действия дифференцирующей составляющей закона ПД - регулирования и сигнал от пропорциональной составляющей = Крε ₀.

Сигнал от дифференциальной составляющей сразу падает до нуля, а от пропорциональной составляющей остаётся постоянным и равным первоначальному.

Пропорционально - интегрально - дифференциальный регулятор (ПИД - регулятор)

Эти регуляторы воздействуют на объект регулирования пропорционально отклонению s регулируемой величины, интегралу от этого отклонения и скорости изменения регулируемой величины

Передаточная функция

При скачкообразном изменении регулируемой величины идеальный ПИД - регулятор В начальный момент времени оказывает мгновенное бесконечно большое воздействие на орган регулирования, затем величина воздействия мгновенно падает до значения определяемого П – частью регулятор, после чего как и в ПИ - регуляторе сказывается влияние астатической частью регулятора Параметры настройки Кр, Т_и, Т_д.

Общие сведения об исполнительных устройствах.

Исполнительное устройство - это одно из звеньев САР, предназначенное для непосредственного воздействия на объект регулирования

Оно Состоит из регулирующего органа (РО) и исполнительного механизма (ИМ).

ИМ является приводной частью РО и должен обеспечить перемещение РО с возможно меньшим искажением законов регулирования, формируемых регулятором.

РО - звено исполнительного устройства, предназначенное для изменения расхода вещества или энергии в объекте регулирования.

Различают дозирующие и дроссельные РО

Дозирующие - изменяют расход вещества за счёт изменения производительности агрегатов (дозаторы, насосы, компрессоры и т.д.) Дроссельные - представляют собой сопротивление изменяющее расход вещества за счёт изменения своего проходного сечения (регулирующие клапана, поворотные заслонки, краны)

РО характеризуется многими параметрами - пропускная и условная пропускная способность, условное и рабочее давление, перепад давления на

РО и условный проход.