7.2 Корекція систем автоматичного керування
Крім інтегруючих ланок в систему керування вводять диференційні ланки. Залежно від того, які елементи містить регулятор, розрізняють пропорційні, інтегруючі й диференційні регулятори, або пропорційні, інтегральні й диференційні закони регулювання.
Пропорційний закон регулювання (П - регулятор) забезпечується регулятором, який виконує тільки функцію підсилення, як це показано на рис.7.10. Цей регулятор не забезпечує достатньої точності регулювання в статичному режимі роботи. Для усунення статичної похибки в систему вводять інтегруючі ланки.
Інтегральний закон регулювання забезпечує нульову статичну похибку регулювання за величиною, за швидкістю її зміни, за прискоренням ,залежно від порядку астатизму. Недоліком інтегральних регуляторів є їх інертність і втрати стійкості системи. Самостійно інтегральні регулятори не використовують, а застосовують разом з пропорційними регуляторами, такі регулятори називають пропорційно - інтегральними і позначають ПІ – регулятори.
Диференційний закон регулювання (Д – регулятор) забезпечують диференційні ланки. Диференційний закон регулювання здійснюється шляхом подання на об’єкт керування керуючої дії пропорційної швидкості зміни вихідної величини. Цим забезпечується швидкодія регулювання. Регулювання здійснюється уже в момент, коли величина тільки починає змінюватись. Диференційні регулятори використовують разом з пропорційними регуляторами. Такі регулятори мають назву пропорційно – диференційні регулятори і позначають їх ПД – регулятори.
Більш складними є пропорційно – інтегрально – диференційні регулятори. Вони здатні забезпечити достатню точність регулювання у різноманітних режимах роботи САК. Недоліком їх є велика складність не тільки будови регулятора, але і їх розрахунку.
Експериментально для дослідження помилок систем за швидкістю та за прискоренням використовують сигнали, які змінюються за лінійним законом з постійною швидкістю і квадратичним законом з постійним прискоренням. У разі використання осцилографа це сигнали трикутної форми-лінійний та квадратичний.
На рис.7.6 і 7.7 наведено приклади статичного й астатичного регуляторів рівня рідини і їх регулювальні характеристики.
Рис. 7.6 – Статичний регулятор рівня води
Рис. 7.7 – Астатичний регулятор рівня води
Контрольні запитання для перевірки засвоєння навчального матеріалу
В яких режимах можуть працювати САК?
Поясніть, який режим називають динамічним?
Для системи, показаної на рис.7.1, запишіть передаточну функцію помилки відносно керуючої дії.
Для системи, показаної на рис.7.1, запишіть передаточну функцію помилки відносно збуджуючої дії.
В яких різних динамічних режимах можуть працювати САК?
Чому в статичному режимі роботи САК всі похідні за часом вважають рівними нулю?
Запишіть формулу обчислення статизму системи.
Як впливає коефіцієнт підсилення на точність регулювання статичної системи?
Чим обмежене збільшення коефіцієнта підсилення системи?
Чим обумовлений граничний перехід
в передаточній функції під час вивчення
точності регулювання?Які системи називають статичними?
Які системи називають астатичними?
Скільки інтегруючих ланок повинна мати система керування зенітної ракети, щоб відслідковувати маневри літака?
Які існують закони регулювання ?
Які переваги й недоліки різник законів регулювання?