Часть 2. Принцип управления по отклонению Цель второй части работы:

1. Изучить принципиальную и структурную схемы автоматической системы регулирования уровня жидкости в баке, работающей по принципу отклонения.

2. Изучить методику расчёта АСР по отклонению с пропорциональным регулятором (П-регулятором).

3. Определить зависимость ошибки регулирования в статике от величины настроечного параметра П-регулятора.

4. Определить критические значения настроечного параметра П-регулятора, при которых: а) объект выходит на границу устойчивости, т.е. в режим периодических колебаний выходной величины; б) регулятор выходит в режим релейного регулирования типа "включено-выключено" или "открыто-закрыто".

5. Изучить особенности АСР по отклонению с пропорционально-интегральным регулятором (ПИ-регулятором). Освоить методику экспериментальной настройки таких систем управления из условия обеспечения: а) устойчивости; б) заданных показателей качества регулирования.

Структурная схема аср по отклонению

ОУ – объект управления, СУ – система управления, Х_вых – регулируемая или выходная величина объекта управления, Х_воз – возмущающее воздействие, Х_рег – регулирующее воздействие; цель управления – поддержание выходного параметра объекта Х_вых на постоянном заданном значении Х_зад, т.е. поддержание режима Х_вых= Х_зад.

Пропорциональный регулятор (П-регулятор).\

Таблица 3

X_вых=50,00

S1	Xвых	Δхвых
1	64,63	14,63
2	58,21	8,21
3	55,72	5,72
4	54,39	4,39
5	53,56	3,56
6	52,99	2.99
7	Медленно затухающие колебания
7,5	1-я критическая точка колебания не затухают
8 и далее	Регулирование не возможно, система идет в ‘разнос’

Статическую ошибку в АСР с П-регуляторм можно уменьшать, увеличивая настроечный параметр регулятора S₁, но делать это бесконтрольно нельзя, т.к. при слишком интенсивном регулирующем воздействии при S₁=7_, система теряет устойчивость. Вместо возврата регулируемого параметра к заданному значению будет наблюдать "раскачка" уровня, т.е. его постепенное увеличение и выход в режим периодических колебаний

Вывод: У принципа регулирования по отклонению существуют свои плюсы и минусы.

Преимущества:

1. Такой системе не важно, сколько возмущений действует на объект управления, все ли возмущения мы знаем заранее (или возможны возмущения, которые проявятся в процессе работы объекта управления), какое возмущение подействовало на объект в данный момент времени и начинает вызывать отклонение выходного параметра от заданного значения, поскольку сам факт появления отклонения уже достаточен для того, чтобы система регулирования заработала и начала устранять появившееся отклонение.

2. Такая система не так критично относится к стабильности параметров во времени (как система регулирования по возмущению). Любая нестабильность параметров приведёт к нарушению заданного статического режима Хвых=Хзад, т.е. к появлению отклонения Хвых 0, которое АСР по отклонения начнёт ликвидировать (не разбираясь в причинах появившегося отклонения).

Недостаток такого принципа регулирования (управления) состоит в том, что здесь даже теоретически невозможно обеспечить инвариантность выходной величины по отношению к возмущению, так как в АСР по отклонению отклонение сначала должно появиться, а затем уже система его будет убирать.

Значит, рассчитывать такие системы надо так:

а) чтобы они обладали высокой чувствительностью, т.е. не допускали больших отклонений Хвых от Хзад, а чувствовали и начинали реагировать уже на небольшие отклонения (которые ещё не вызывают серьёзных нарушений технологического режима объекта управления);

б) чтобы они ликвидировали эти отклонения как можно быстрее (т.е. как можно быстрее возвращали бы объект управления в заданный технологический режим).