5. Классификация систем автоматического регулирования и управления. Системы автоматического регулирования. Статическое и астатическое регулирование.

Система автоматического регулирования.

У – задающее воздействие.

Функциональная схема автоматического регулирования.

– задающее значение; ЗУ – задающее устройство; D – датчик; СР – элемент сравнения; ИЭ – измерительный элемент; – ошибка; УП – усилитель преобразователя; – усиленный сигнал; ИУ – исполнительное устройство; О – объект регулирования; – выходная величина; ГОС – главная оборотная связь (при ее наличии – система автоматизации); КУ – корректирующее устройство; – возмущающее воздействие.

В зависимости от характера управления воздействия системы автоматического регулирования (САР) бывают:

1) Системами стабилизации (управляемое воздействие не изменяется во времени);

2) Программными системами;

3) Следящими системами (изменение управляемого воздействия заранее не известно, оно определяется в процессе работы).

САР можно разделить на статические и астатические, если за основу классификации принять характеристику регулирования.

Статической называется система, в которой при постоянном входном воздействии по окончании переходного процесса на выходе устанавливается постоянная ошибка, которая зависит от воздействия и параметров системы.

В астатической системе при постоянном входном воздействии на выходе отклонения регулируемой величины стремится к нулю независимо от воздействия и параметров системы.

1) Статический регулятор.

– напряжение ошибки ( );

– номинальное напряжение дуги;

– напряжение задания.

1 – характеристика источника питания;

2 – характеристика нагрузки;

1` - изменение положения характеристики питания источника;

1`` - характеристика после регулирования;

– ошибка регулирования.

При изменении сопротивления нагрузки точка номинального режима переместится в положение А`, при этом напряжение на нагрузке вырастет, соответственно изменится , в результате изменится напряжение управления ( , где k – коэффициент регулятора).

Такие регуляторы называются регуляторами пропорционального типа (П-регулятор).

Достоинство – высокое быстродействие; недостаток – обязательное наличие ошибки компенсации отклоняется регулируемой величиной по окончании регулирования.

2) Астатический регулятор.

. При астатическом регулировании система находится в движении до тех пор, пока полностью не компенсирует отклонение регулируемой величины.

Достоинство – полная компенсация отклонения регулируемо величины; недостаток – необходимо время на регулирование.

Такие регуляторы называются И-типа. Комбинируемые – ПИ-регуляторы.

6. Классификация систем автоматического регулирования и управления. Непрерывное, релейное и импульсное регулирование.

В зависимости от принципа формирования регулирующего воз­действия САР делят на системы непрерывного и прерывистого (дискретного) действия.

В непрерывной системе необходимая для управления информа­ция есть в любой момент времени, сигналы (воздействия) в ней непрерывны во времени и по уровню.

Также системы бывают линейными и нелинейными.

В зависимости от принципа преобразования сигнала из непрерывного в дискретный для прерывистых систем их делят на системы релейного, импульсного и цифрового типа.

1) система релейного типа отличается простотой реализации и низкой стоимостью. Основной недостаток таких систем – низкая точность.

2) Импульсные системы делятся на амплитудно-импульсные, широтно-импульсные и частотно-импульсные.

3) Цифровые системы имеют в своем составе аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи. Достоинство – реализация сложных алгоритмов управления; недостаток – высокая стоимость оборудования.