Система управления по отклонению

У правлением по отклонению называется такой способ управления, при котором определяются отклонения текущего значения выходной переменной от требуемого значения и на его основе формируется управляющее воздействие. Система управления, основанная на способе управления по отклонению, непременно содержит обратную связь — канал связи, по которому информация об управляемой переменной поступает на управляющее устройство.

С игнал задания x поступает на один из входов элемента сравнение, на другой вход которого по цепи обратной связи продается измеренное с помощью датчиков фактическое значение рабочего параметров объекта управления y. На выходе элементы сравнения имеем сигнал e, который является разностью между задом и фактическими значениями параметров. Управляющее устройство УУ в зависимости от величины и знака ошибки вырабатывает сигнал управления u. Таким образом, принцип замкнутого правления учитывает не только задание, но и фактическое состояние объекта и действующих возмущений. Алгоритм работы такой системы управления заключен в стремлении свести ошибку к нулю.

Пример системы управления температурой на выходе теплообменника по ошибке

Основные законы регулирования

Если при непрерывном изменении входной величины регулирующий орган перемещается непрерывно, то такой регулятор называется регулятором непрерывного действия.

Закон регулирования - математическая зависимость между выходной и входной величин регулятора. Наглядно отображается временной характеристикой регулятора.

Пропорциональный регулятор (п-регулятор)

Э то автоматические регуляторы, у которых отклонение регулируемой величины от заданного значения вызывает перемещение регулирующего органа на величину пропорциональную величине этого отклонения.

Каждому регулируемому параметру соответствует одно определённое положение регулирующего органа. Эта пропорциональность есть следствие жёсткой обратной связи.

Скорость перемещения регулирующего органа таких регуляторов пропорционально скорости изменения регулируемой величины.

П -регулятор работает согласно следующему уравнению:

S₁ - настроечный параметр, равный коэффициенту усиления регулятора

Интегральный регулятор (и-регулятор)

Э то автоматические регуляторы, у которых одному и тому-же значению регулируемой величины могут соответствовать различные положения регулирующего органа.

Скорость перемещения регулирующего органа этих регуляторов тем больше, чем больше отклонение регулируемой величины от заданного значения.

У равнение регулятора в интегральной форме:

S₀ - специально рассчитываемый настроечный параметр И-регулятора, является обратным значением для времени интегрирования.

Дифференциальные регуляторы (пд-регуляторы и пид-регуляторы)

О ни бывают двух видов: пропорционально-дифференциальные и пропорционально-интегралодифференциальные. Их целесообразно применять в тех случаях, когда нагрузка объектов регулирования изменяется часто и быстро, а запаздывания велики.

ПД-регулятор осуществляет регулирование не только по величине отклонения регулируемого параметра, но и по его скорости.

Устройства позволяющие выработать опережающее (предварительное) регулирующее воздействие с учётом скорости изменения регулируемого параметра, называются дифференцирующими.

П Д-регулятор образован П-регулятором, и работает согласно уравнению:

T_Д - время дифференцирования (предварения) - настроечный параметр Д-приставки