46. Типовые регуляторы: пд-регулятор.

Структурная схема:

– реальная передаточная функция ПД-регулятора.

– закон регулирования.

(1) – без регулятора;

(2) – П-регулятор;

(3) – ПД-регулятор.

Достоинства ПД-регулятора:

1. Увеличивается запас устойчивости;

2. Существенно улучшается качество.

регулирования (уменьшаются колебательность,

перерегулирование и время переходного

процесса).

Недостатки ПД-регулятора:

1. Низкая точность регулирования (статика работы

исходной системы не меняется) при k_п=1;

2. Помехи на высоких частотах усиливаются и

нарушается работа системы за счет насыщения

усилителей;

3. Сложно реализуется на практике.

Реализация пд-регулятора

С игналы входного воздействия и обратной связи суммируются просто.

Если изменить знаки входного воздействия и обратной связи, то к выходу регулятора следует подключить инвертор.

Стабилитроны в обратной связи операционного усилителя предназначены для ограничения уровня выходного сигнала заданной величиной.

Во входных цепях и включаются по необходимости. Желательно, чтобы . Если исключить , то усилитель из-за действия помех может войти в режим насыщения. Подбираются (величина до 20 кОм).

Требования к усилителю постоянного тока:

Тип усилителя, например, К140УД6.

1. Большой коэффициент усиления по напряжению: (40400)10³.

2. Малый дрейф нуля.

3. Большое входное сопротивление (100кОм-3МОм).

4. Малое выходное сопротивление (десятки Ом).

Если допускаются большие габариты конденсаторов, то используют:

1. Бумажные металлизированные МБГП;

2. Бумажные полистироловые МПГП;

3. Бумажные фторопластовые МФГП.

Передаточная функция регулятора по каналу управления:

.

47. Типовые регуляторы: пи-регулятор.

;

на низких частотах преобладает интегрирующий эффект (отсутствует статическая ошибка),а на высоких частотах – эффект от (качество переходного процесса лучше, чем при И-законе регулирования).

– закон регулирования.

1. – отсутствие регулятора;

2. – П-регулятор;

3. – ПИ-регулятор.

Достоинства:

1. Простота реализации;

2. Существенно улучшает точность регулирования в статике:

• Установившаяся ошибка при постоянном входном воздействии равна нулю;

• Эта ошибка нечувствительна к изменениям параметров объекта.

Недостатки: повышается астатизм системы на единицу и, как следствие, снижение запасов устойчивости, увеличивается колебательность переходного процесса, увеличивается .

Реализация пи-регулятора

48. Типовые регуляторы: пид-регулятор.

На низких частотах преобладает интегрирующий эффект, а на высоких – дифференцирующий.

.

– закон регулирования.

Статическая система при установке ПИД-регулятора становится астатической (статическая ошибка равна нулю), однако в динамике астатизм снимается за счет действия дифференцирующей составляющей, т. е. качество переходного процесса улучшается.

Достоинства:

1. Высокая статическая точность;

2. Высокое быстродействие;

3. Большой запас устойчивости.

Недостатки:

1. Применимы для систем, описываемых

дифференциальными уравнениями невысокого

порядка, когда объект имеет один или два полюса,

или может быть аппроксимирован моделью второго

порядка.

2. Требования к качеству управления низкие.