3.10.3 Пропорциональный регулятор

Это регулятор, у которого выходная величина yв пределах зоны регулирования пропорциональна изменению входной величиныx. Уравнение динамики имеет вид

- коэффициент усиления

В основе пропорционального регулятора лежит усилительное динамическое звено.

Переходная характеристика данного регулятора имеет вид.

Рисунок 40

Параметром настройки данного регулятора является предел пропорциональности:

Пределом пропорциональности называется диапазон изменения входной величины выраженный в процентах от максимального, в пределах которого выходная величина изменяется от одного крайнего значения до другого.

Предел пропорциональности может изменятся от единиц % до несколькох тысяч.

Рассмотрим семейство статических характеристик для различных значений параметров настройки.

Рисунок 41

При увеличении параметра настройки воздействие входной величины на выходную ослабевает, и наоборот. Кривая разгона данного регулятора имеет вид.

Рисунок 42

3.10.4 Пропорционально интегральные регуляторы (пи)

Переходная характеристика данного регулятора имеет вид:

Рисунок 43

Кривая разгона данного регулятора имеет вид:

Рисунок 44

В общем случае для увеличения выходной величины ПИ регулятора необходимо уменьшить и время интегрирования и предел пропорциональности.

3.10.5 ПД – регулятор

Дифференциальная составляющая данного регулятора в качестве отдельного регулятора не применяется, а используется для того, чтобы изменение выходной величины по времени опережало изменение входной.

Переходная характеристика имеет вид:

Рисунок 45

кривая разгона:

Рисунок 46

3.10.6 ПИД – регулятор

Переходная характеристика

Рисунок 47

Кривая разгона:

Рисунок 48

3.11 Качество переходных процессов

3.11.1 Качество регулирования

- заданное значение выходной величины объекта управления

- установившееся значение выходной величины объекта управления.

Виды ошибок

1 Статическая ошибка регулирования

Она постоянна по времени и для различных регуляторов эта величина может быть также различна.

2 Динамическая ошибка регулирования

3 Перерегулирование

4 Время регулирования

Рисунок 49

Временем регулирования называется время в течении которого достигается заданная точность.

Если точность регулирования не задана, то временем регулирования считается время в течении которого выходная величина входит в 5% зону установившегося значения или выходная величина достигает 0,95 установившегося значения.

5 Интегральная квадратичная ошибка регулирования

- площадь

3.11.2 Типовые переходные процессы (виды переходных процессов)

1 Граничный апериодический процесс с минимальным временем регулирования

Для него ;;

Рисунок 50

2 Процесс с 20% регулированием

Рисунок 60

3. Процесс с минимальной квадратичной площадью отклонения

(перерегулирование допускается до 40%)

Рисунок 61

Выбор типа автоматического регулятора производится исходя из анализа соотношения

,

где - время запаздывания (время задержки)

- постоянная времени объекта управления

1) Если , то выбирается регулятор прерывистого или дискретного действия т.е. ПЗ –регулятор

2) Если выбирается регулятор непрерывного действия это (И, П, ПИ, ПД, ПИД)

3) Когда выбирается многоконтурная система регулирования