2.7 Расчет настроек регулятора и его выбор

Выбирается типовой переходный процесс апериодическим, окончание переходного процесса при вхождении в зону 0,1% от заданного значения.

Показатель колебательности принимается равным 1,3.

2.7.1 Расчет пропорционально-интегрального регулятора

(ПИ-регулятора)

Расчет ПИ-регулятора осуществляется по формуле:

,

где k_п , k_и – коэффициенты соответственно пропорциональной и интегральной частей;

Т_и и Т_из – постоянные времени интегрирования и изодрома.

Для упрощенной типовой модели первого порядка с запаздыванием настроечные параметры регулятора принимают вид:

K_p=0,6/(k_o·(τ_o/T_o)) ; T_и=0,6Т_о.

где k_о – коэффициент передачи объекта;

_о – время запаздывания;

Т_о – постоянная времени объекта.

В программе ТАУ-3 Control для объекта задаются параметры выбранной модели, а для регулятора – полученная передаточная функция. Представить график.

По переходному процессу определяются следующие показатели качества:

1. величина перерегулирования σ - это отношение первого максимального отклонения управляемой переменной у(t) от ее установившегося значения у( ) к этому установившемуся значению:

%.

2) длительность переходного процесса t_п – интервал времени от момента приложения ступенчатого воздействия до момента, когда переходный процесс вошел в зону 0,1% от заданного значения.

3) количество колебаний n.

4) коэффициент затухания:

%.

2.7.2. Расчет пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора (пид-регулятора)

Расчет ПИД-регулятора осуществляется по формуле:

,

где k_п , k_и – коэффициенты соответственно пропорциональной и интегральной частей;

Т_и и Т_из – постоянные времени интегрирования и изодрома.

Для упрощенной типовой модели с запаздыванием настроечные параметры регулятора принимают вид:

K_p=0,95/k_oτ_o/T_o; T_и=2,4τ_o; Т_д =0,4τ_o .

где k_о – коэффициент передачи объекта;

_о – время запаздывания;

Т_о – постоянная времени объекта.

В программе ТАУ-3 Control для объекта задаются параметры выбранной модели, а для регулятора – полученная передаточная функция. Представить график.

По переходному процессу определяются следующие показатели качества:

1) величина перерегулирования σ - это отношение первого максимального отклонения управляемой переменной у(t) от ее установившегося значения у( ) к этому установившемуся значению:

%.

2) длительность переходного процесса t_п – интервал времени от момента приложения ступенчатого воздействия до момента, когда переходный процесс вошел в зону 0,1% от заданного значения.

3) количество колебаний n.

4) коэффициент затухания:

%.

2.7.3 Выбор регулятора

2.7.3.1 Выбор регулятора по прямым показателям качества

Таблица 4 - Сравнительная таблица для разных типов регуляторов

Регулятор/ Параметр	Перерегулирование σ, %	Время переходного процесса tпер, с	Затухание ξ, %	Число колебаний переходного процесса n
ПИ-регулятор ПИД-регулятор