Регуляторы. Назначение автоматических регуляторов. Обобщенная структурная схема автоматических регуляторов
Автоматическим регулятором (АР) называется устройство или совокупность устройств, вырабатывающих автоматические регулирующие воздействия на ОУ, с целью достижения ими заданных показателей качества.
Структурная обобщенная схема АР
ЗУ – задающее устройство;
ЭС – элемент сравнения;
РУ – регулирующее устройство, вырабатывает (t) – регулирующее воздействие (управляющий сигнал) на основании заложенного алгоритма;
ИУ – исполнительное устройство, вырабатывает силовое регулирующее воздействие на объект;
ОУ – объект управления;
D – датчик регулируемого параметра;
(t) – ошибка регулирования;
i – корректирующие воздействия;
u(t) – усиленное регулирующее воздействие;
y(t) – регулируемый параметр;
Основными элементами АР являются: задающее устройство (ЗУ); датчик регулируемого параметра (Д); элемент сравнения (ЭС) - формирует сигнал ошибки E(t) с соответствующим знаком; собственно регулирующее устройство (РУ) - преобразует сигнал ошибки и корректирующих воздействий i в соответствующее регулирующее воздействие; исполнительное устройство (ИУ) - преобразует регулирующее воздействие в соответствующее силовое воздействие, способное управлять объектом.
Классификация регуляторов
АР классифицируются по следующим основным признакам:
І.По типу настройки параметров регуляторов.
1. АР с детерминированной настройкой параметров.
2. АР с самонастройкой.
ІІ.По виду используемой энергии для управления объектами.
1. АР прямого действия.
АР непрямого действия.
В АР прямого действия для управления объектом используется энергия первичного преобразователя датчиков. В АР непрямого действия - постороннего источника.
ІІІ.По виду регулирующего воздействия.
1. АР непрерывного действия.
2. АР дискретного действия.
ІV.По виду характеристики.
1. АР линейные.
2. АР нелинейные.
V.По виду дискретизации входного сигнала.
1. АР релейные.
a) Двухпозиционные.
b) Трехпозиционные.
c) Многопозиционные.
2. АР импульсные.
3. АР цифровые.
VI. По виду потребляемой энергии:
1. Электрические.
2. Пневматические.
3. Гидравлические.
Комбинированные.
Электрические позволяют проводить регулирование процесса на неограниченном расстоянии.
VII. По мощности.
1. АР малой мощности (до 50 Вт).
2. АР средней мощности (до 500 Вт).
3. АР большой мощности (свыше 500 Вт).
VIII. По виду решаемых задач.
1. АР со стабилизацией регулируемого параметра.
2. АР регулирования двух и более параметров.
3. АР для применения в каскадных системах регулирования.
4. АР для использования в супервизорном режиме и резервирования управляющих вычислительных машин.
IX. По функциональной полноте.
1. Специализированные АР.
2. Универсальные АР.
3. АР общепромышленного назначения.
X. По конструктивному назначению.
1. АР приборного типа.
2. АР аппаратного типа.
XI.По числу регулируемых величин.
1. Одноканальные.
2. Многоканальные.
XII.По закону регулирования.
3. Пропорциональный.
4. Интегральный.
5. Дифференциальный.
6. Пропорционально-интегральный.
7. Пропорционально-дифференциальный.
8. Пропорционально-интегрально-дифференциальный.
XIII.По типу уравнения регулирующего устройства.
1.Линейные.
2.Нелинейные.