6. Выбор структуры регулятора

РЕГИ(02)- РЕГУЛЯТОР ИМПУЛЬСНЫЙ (СТАНДАРТНАЯ КОНФИГУРАЦИЯ)

НАЗНАЧЕНИЕ.

Стандартная конфигурация «Регулятор импульсный РЕГИ» (в дальнейшем РЕГИ) предназначена для построения контура регулирования с импульс­ным выходным сигналом.

РЕГИ включена в состав библиотеки только регулирующей модели кон­троллера.

ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ.

РЕГИ состоит из шести алгоритмов. Алгоритмы связаны между собой конфигурацией, показанной на рис. .

Рис.8 Структура регулятора РЕГИ

Регулятор помимо алгоритма регулирования содержит ручной задатчик, алгоритм ручного управления, алгоритм оперативного контроля Вход­ной сигнал и сигнал, характеризующий положение исполнительного ме­ханизма, подаются на аналоговые входы контроллера (соответственно вход 01 и 02 группа А). Выходной сигнал формируется на импульсном выходе контроллера (выход 01, группа А).

РЕГИ помещается только в первый контур. Остальные три контура (алгоблоки 02-04) оставлены свободными, поэтому при необходимости в них могут помещаться нужные алгоритмы.

РЕГИ помимо функций регулирования обеспечивает также функции опе­ративного управления в первом контуре, а именно ручное изменение сигнала задания, переход на ручной режим и ручное изменение выхода, контроль входного сигнала (регулируемого параметра), и сигнал рассогласования, а также контроль сигнала задания и выходного сигнала.

Алгоритм РЕГИ имеет параметры настройки, представленные в таблице. После введения РЕГИ в алгоблоке 09 на входе 03 параметр настройки "номер контура N_K " должен быть установлен на значение N_K=1

После ввода РЕГИ конфигурация может видоизменяться и дополняться дру­гими алгоритмами, в ней может изменяться конфигурация и параметры на­стройки в соответствии со стандартными правилами программирования.

Таблица 4.

Таблица 5.

7. Разработка функциональной схемы регулятора

Алгоритм РИМ- регулирование импульсное

Алгоритм "РИМ" применяется для реализации любого в пре­делах ПИД закона регулирования в комплекте с исполнительным механизмом постоянной скорости. Алгоритм применяется в соче­тании с алгоритмами широтно-импульсного модулирования (ИВА, ИВБ, ИМП), которые преобразуют выходной аналоговый сигнал алгоритма РИМ в широтно-импульсную последовательность им­пульсов, управляющих исполнительным механизмом постоянной скорости. Алгоритм содержит узел настройки, позволяющий автомати­зировать процесс настройки регулятора. Функциональная схема алгоритма "РИМ" представлена на рис.47.

Элемент 3, выделяющий сигнал рассогласования ∑ (сумма­тор), суммирует два входных сигнала. Один из этих сигналов (на входе 02) масштабируется в элементе 1, фильтруется (демпфиру­ется) элементом 2 и инвертируется. Сигнал рассогласования е на

выходе этого звена (без учета фильтра) равен е=Х₁-К_м-Х₂, где К_м-масштабный коэффициент.

Фильтр низких частот представляет инерционное звено пер­вого порядка с передаточной функцией W(p)=1/(T_OP+1), где Т_ф -постоянная времени фильтра

Сигнал е₂ формиру­ется в соответствии с условием:

г де АХ - заданное значение зоны нечувствительности.

Э лемент 5 - ППД² - имеет передаточную функцию вида:

где Т_м - время полного перемещения вала исполнительного меха­низма, движущегося с максимальной скоростью.

В сочетании с интегрирующим исполнительным механизмом, имеющим передаточную функцию Wим(р)⁼1/Т_мР, общая переда­точная функция будет иметь вид:

где К_п - коэффициент пропорциональности (передачи) регулятора, параметр настройки П- части регулятора; Т_и - постоянная времени интегрирования - параметр динамической настройки интегральной части регулятора; К_д - коэффициент дифференцирования, равный Кд=Тд/Т_и, где Т_д - постоянная времени дифференцирования - па­раметр настройки Д- части регулятора.

Принято, что при Кд-Т_и>819 значение Т_д=оо.

Значение Х_д<0 воспринимается алгоритмом как Х_д=0.

Алгоритм имеет два выхода. Выход Y(k) - основной выход алгоритма. На выходе Y(e) формируется отфильтрованный сигнал рассогласования.

Алгоритм РИМ относится к группе следящих и имеет каскад­ный выход Y(k) и один каскадный вход Х^к). Команда отключения поступает извне на выход Y(k). В режиме отключения звенья Д и Д² обнуляются и при выполнении необходимых условий алгоритм. выполняет процедуру обратного счета, формируя на каскадном входе Х1к) сигнал Х0=К_м-Х₂. На команду запрета алгоритм не реа­гирует. Поступившие извне команды отключения и запрета вместе с значением начальных условий Х0 транслируются алгоритмом че­рез вход X1(K) предвключенному алгоритму.

Алгоритм содержит узел настройки 6, состоящий из пере­ключателя режима "Работа - Настройка", нуль - органа 8 и дополнительного фильтра 7 с постоянной времени Т_ф1.

Режим работы нуль - органа определяется условием:

где Y_Ho - сигнал на выходе нуль - органа (Y_Ho=Ye).

Наименование входов - выходов алгоритма РИМ приведено в табл.6.

Т аблица 6.

При подаче дискретного сигнала на вход С_Нас=1 алгоритм переходит в режим настройки. В этом режиме в замкнутом контуре регулирования устанавливаются автоколебания.

Параметры этих колебаний (амплитуда и период), контроли­руемые на выходе Ys, используются для уточнения параметров динамической настройки контура регулирования. Для перехода в режим работы устанавливается сигнал С_Нас⁼0