Коэффициент усиления эквивалентного усилителя Кэу в этом случае

является достаточно большим для применения формулы (2.5) к рассматриваемому регулятору

. (5.3)

Таким образом, преобразованием структурной схемы регулятора показано, что данный регулятор работает по П закону регулирования.

Регулятор не может обеспечить погрешность регулирования меньшую Db.

6 Электрические регуляторы с типовыми законами регулирования

Для получения электрического регулятора с любым типовым законом регулирования применяется рассмотренная в разделе 2.3 типовая комбинированная система автоматического регулирования, схема которой показана на рис. 2.7.

В случае использования электрического регулятора его схема имеет вид, представленный на рис. 6.1.

Рис. 6.1 Схема регулятора с последовательным КУ и следящей системой.

Регулятор содержит: - последовательное корректирующее устройство КУ, передаточная функция которого Wку(s) соответствует необходимому закону регулирования (см. раздел 3); - электрическую следящую систему, которая образована элементами, обве- денными штриховым контуром.

На равновесных режимах работы регулятора (когда Uмн=0 и Uу=0) выполняется условие:

|Uку – Uос|= |Uвм| < Dн ,

то есть с точностью до зоны нечувствительности Dн

Uос  Uку .

Поскольку Uос = Кос М и для следящей системы Кос = 1, то

М Uку .

Это означает, что следящая система перемещает исполнительный механизм в положение, соответствующее выходному сигналу КУ.

Рис. 6.2 Пример работы электрической следящей системы.

Пример графика работы электрической следящей системы показан на рис. 6.2, где обозначено: Uку – изменение сигнала на выходе КУ, Мн – перемещение ИМ в непрерывной следящей системе с переменной скоростью ИМ, Мэ – перемещение ИМ в электрической следящей системе с постоянной скоростью ИМ.

Также как и для регулятора с жесткой обратной связью (см. раздел 5) в данной следящей системе МН и РУ можно приближенно заменить эквивалентным непрерывным линейным усилителем и получить следующую приближенную передаточную функцию следящей системы, аналогичную выражению (5.3):

. (6.1)

Структурная схема рассматриваемого регулятора может быть представлена в виде, показанном на рис. 6.3.

Рис. 6.3 Структурная схема регулятора со следящей системой.

Передаточная функция регулятора в этом случае имеет вид:

Wрег(s) = Wку(s) Wсс(s)

или с учетом выражения (6.1)

Wрег(s)  Wку(s) .

Таким образом, данный регулятор перемещает ИМ в соответствии с законом регулирования, заложенным в последовательном КУ.

В данном регуляторе также может быть сделано дистанционное управление, аналогично типовой комбинированной системе регулирования (см. рис. 2.12 в разделе 2.3).

Рассмотренный принцип построения регуляторов используется в электрических регуляторах частоты вращения судовых дизелей фирм Norcontrol [28], Lyngso Marine [30], Nabco [32].

7 Автоколебания в системах регулирования с электрическими регуляторами

В замкнутых системах, содержащих релейные элементы типа МН, возможно возникновение автоколебательных режимов [2].

В таких системах могут появиться: - высокочастотные колебания в контуре регулятора, охваченном обратной связью, - относительно низкочастотные колебания в контуре всей системы регулирования.