23. Обобщенная функциональная структура автоматического регулятора. Регуляторы непрерывного действия, основные законы регулирования.

Обобщенная функциональная структура автоматического регулятора: МВ – модуль ввода сигналов от датчиков контролируемых параметров ( ); ЗД – задатчик значения регулируемой величины (модуль формирования заданий); Σ – сумматор сигналов задания и контролируемых величин; МР – модуль формирования сигнала регулирования; МВВ – модуль вывода сигналов регулятора. Современные аналоговые промышленные регуляторы, например, РБА, Р12 и др. строятся на базе операционных усилителей (ОУ), используя модульный принцип формирования универсального ПИД закона регулирования. Регулятор собирается из однофункциональных элементов на ОУ (сумматоров, интеграторов, дифференциаторов, демпферов, ограничителей и др.) таким образом, чтобы обеспечить независимую настройку параметров ПИД закона регулирования.

По типу закона регулирования АР делятся на нелинейные (сигнал регулирования этих АР является нелинейной функцией рассогласования) и линейные. Последние по алгоритму регулирования, реализуемого регулятором, могут быть пропорциональными (П), пропорционально-интегральными (ПИ), пропорционально-интегрально-дифференциальными (ПИД). Для регулирования тока обычно используются ПИ-закон, а П-регулирование применяется при необходимости управления напряжением силового тиристорного преобразователя по замкнутой схеме.

24. Структурная алгоритмическая схема регулятора типа рба. Привести блок-схему и пояснить принцип работы.

В качестве примера рассмотрим устройство и принцип работы регулирующего устройства (РУ) непрерывного действия типа РБА (рис. 4.2). РУ содержит: а) резисторные преобразователи ток – напряжение П1, П2; б) сумматоры Σ1-Σ6; в) масштабирующий преобразователь с коэффициентом α; г) двухвходовый дифференциатор Д, обеспечивающий демпфирование по входу Т_ф совместно с сумматором Σ4 и дифференцирование по входу Тд сигнала рассогласования , либо регулируемого параметра х_П в зависимости от положения коммутирующего элемента КЭ (перемычки); д) интегратор И, формирующий интегральную составляющую в законе регулирования с постоянной времени Т_и; е) однополярные нуль-органы с дифференциальными входами для ограничения выходного сигнала U_Σ; ж) апериодическое звено АЗ для обеспечения устойчивой работы ограничителя во всем диапазоне уставок по нижнему U_ну и верхнему U_ву уровням ограничения; з) нелинейное звено НЗ для исключения работы интегратора в режиме насыщения; и) кондуктивный разделитель КР для гальванической развязки входных и выходных цепей РУ и преобразования сигнала U_Σ в двуполярный сигнал по напряжению y_U и однополярный сигнал y_I. В сумматоре Σ1 суммируются входные сигналы регулируемого параметра в виде напряжений (0–10) В по входам x_П2, х_П3 или токов (0–5), (0–20), (4–20) мА по входу x_П1. В сумматоре Σ2 суммируются входные сигналы заданного значения регулируемого параметра в виде напряжений (0–10) В по входам х_З2 – х_З4 или токов 0–5, 0–20; (4–20) мА по входу х_З1. Сумматоры Σ3,Σ4,Σ5, дифференциатор и интегратор образуют узел выделения сигнала рассогласования, его демпфирования и динамического ПИД-преобразования. РУ типа РБА предназначено для работы с пропорциональными исполнительными механизмами и датчиками с унифицированными выходными сигналами, а также совместно с блоками оперативного (ручного) управления и задатчиками агрегатного комплекса электрических средств регулирования АКЭСР, либо приборной системы КАСКАД.