Яндекс
ул. Загорьевская, 10/4 115598Москва,
+7 (495)760-06-63, +7 (495)760-06-63, rst-s@mail.ru
Главная » Библиотека » СТАТЬИ » Основные законы регулирования. П & И - регуляторы

 

Задача системы регулирования – преобразовать возмущение в регулирующее воздействие.

То есть мы можем записать, что: y(t)=K·x(t)
Вот этот коэффициент К – это коэффициент, который может быть просто числом, а может быть выражением. Поэтому говорят, что К – это не коэффициент, а оператор и обозначают его W(t). Мало того, этому оператору присвоено имя передаточная функция.

 

Изобразим:

где, Wоб(t) – передаточная функция самого объекта управления, Wр(t) – передаточная функция регулятора.

Существуют понятия линейная система или нелинейная, непрерывная или дискретная. В большинстве случаев у нас системы нелинейные, т.е. W≠K, и цифровые, т.е. дискретные.

Регуляторы бывают разные:

П-регулятор: Данный регулятор представляет собой регулятор, работающий по следующей формуле:

М=Кр(Хзад.—Хизм.)

М – это воздействие регулятора на объект, целью которого является компенсация изменения регулируемой величины, возникающей из-за нанесения возмущения (Хзад - Хизм), перед тем, как нанести управляющее воздействие.

Схема работы такого регулятора:

 

Таким образом, видно, что для того, чтобы скомпенсировать ∆Х=6°С, необходимо переместить регулирующий орган в положение 5 В выходного сигнала.

Вычислим Кр:

Кр=5/6

Формула П-регулятора при этом будет:

M(t)=(5/6)·(Хзад.- Хизм.)(t)

Таким образом, можно приблизительно определить Кр пропорционального регулятора.

Достоинство данного регулятора – скорость.

Недостатки: ошибка (очень важный параметр) после окончания регулирования – статическая ошибка. Она возникает из-за того, что П-регулятор дает команду только тогда, когда M(t2)-M(t1)≠0, т.е. если после нанесения регулирования M(t2)=M(t1), то регулятор больше пересчитываться не будет. Физически это происходит из-за неидеальности исполнительных механизмов, каналов измерения, а также инерционности объектов, которую П-регулятор учесть не может.

И-регулятор: Данный регулятор учитывает все те проблемы, которые возникли при П-регулировании.

Если мы проинтегрируем во времени (сложим) все (Хзад.изм.) и пропорционально ∫(Хзад.изм.)dt выдадим управляющее воздействие, то такая система успокоится только тогда, когда не от чего будет брать ∫, то есть тогда, когда Хзад.изм.= 0. В этом случае будут учитываться и люфты, и погрешности измерений, а также и инерционность объектов.

Однако, обратим внимание на формулу И-регулятора:

 

где, Ки – коэффициент пропорциональности интегрирующей составляющей.

Обычно рассматривают величину, обратно-пропорциональную Ки, Ти=1/Ки – постоянная времени интегрирования.

Так вот ∫ изменяется очень медленно, по мере накопления ошибки регулирования, то есть данный регулятор имеет существенный недостаток – это медленная скорость приведения регулируемого параметра к заданному значению.

Недостатки П и И регуляторов компенсируются путем соединения их в один ПИ-регулятор.

Совместим формулу П-регулятора с формулой И-регулятора:

 

Данный ПИ-регулятор работает следующим образом: при возникновении сигнала рассогласования (Хзад.- Хизм.≠0) сразу вступает в работу П-составляющая и происходит перемещение исполнительного механизма пропорционально Крзад.- Хизм.). После этого вступает в работу И-составляющая, которая перемещает исполнительный механизм по закону (1/Ти )·∫(Хзад.- Хизм.)dt до тех пор, пока Хзад. не сравняется с Хизм..

Например: если t воды в чайнике изменилась от заданной t на 20°С, то П-составляющая подвинет ручку конфорки на 18°С, а И-составляющая уберет оставшихся 2°С разницы.

В настоящее время большинство инженерных систем управляются ПИ-регулятором.

Литература:
1. В. А. БЕСЕКЕРСКИЙ, А. Н. ГЕРАСИМОВ, Л. Ф. ПОРФИРЬЕВ, Е. А. ФАБРИКАНТ, С. М. ФЕДОРОВ, В. И. ЦВЕТКОВ. Сборник задач по теории автоматического регулирования и управления
2. Айзерман М. А. Лекции по ТАУ. Гостехиздат, 1966г.
3. Иващенко Н. Н. Автоматическое регулирование. Машгиз.1958г.
4. 8. Школа автоматчиков. УРОК №5. Основы автоматизации
4. Автоматизация производства и промышленная электроника. Энциклопедия. Под ред. А. И. Берга. и В. А. Трапезника. М.1962-1965г

Диаметры, мм: 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80

Температура среды: -30°C...130°C

Макс. статическое давление - 25 бар

Перепад давления на клапане: 9 бар (д.у. от 15 до 25 мм) и 7 бар (д.у. от 32 до 80мм)

Равнопроцентная характеристика регулирования благодаря корректирующему диску

Отсутствие первоначального скачка расхода на начальном участке открытия

Блестящая стабильность регулировки благодаря корректирующему диску

Нет необходимости в редукторах
Отсутствует необходимость в концевых выключателях за счет автоматической остановки привода в крайних положениях

Подробнее...

КОМПАКТНЫЕ РАЗМЕРЫ.

Компактные размеры позволяют устанавливать КЗР в ограниченном пространстве и труднодоступных местах, что делает их применение универсальным. 

Д.у. мм

15

20

25

32

40

50

65

80

A,см

5.9

6.6

7.6

9.0

9.3

11.0

11.7

12.6

C,см

6.0

6.3

6.5

7.2

8.4

8.9

8.9

8.9

Температура среды: -30°C...130°C

Макс. статическое давление - 25 бар

Перепад давления на клапане: 9 бар (д.у. от 15 до 25 мм) и 7 бар (д.у. от 32 до 80мм)
Отсутствует необходимость в концевых выключателях за счет автоматической остановки привода в крайних положениях

Подробнее...

Диаметры, мм: 15, 20, 25, 32, 40, 50, 65, 80

Температура среды: -30°C...200°C

Макс. статическое давление - 41 бар

Вентиляционное окно для предотвращения скопления конденсата

Тепловая изоляция электропривода от клапана

Корректирующий диск, обеспечивающий равнопроцентную характеристику регулирования потока

В комплекте с реверсивными приводами NEPTRONIC
Отсутствует необходимость в концевых выключателях за счет автоматической остановки привода в крайних положениях

Подробнее...