1.6.2. Как выбрать регулятор

Тип регулятора (непрерывный, релейный или импульс­ный) можно ориентировочно выбрать по величине отно­шения запаздывания к постоянной времени объекта τ/Т:

τ./Т Регулятор

Меньше 0.2…………………….Релейный

Меньше 1,0…………………....Непрерывный

Больше 1,0……………………..Импульсный или непрерывный

Чтобы выбрать нужный тип регулятора непрерывного действия (И, П, ПИ или ПИД) или проверить возмож­ность применения

84

релейного регулятора с постоянной скоростью исполнительного механизма (Рс), необходимо знать:

1. Динамические параметры объекта:

Запаздывание .;

постоянную времени .;

их отношение ;

коэффициент передачи, , ед.изм. рег. величины/ % хода.

Если в пределах обычных эксплуатационных режимов коэффициент передачи объекта изменяется (объект не­линеен), следует принять при расчете наибольшее из возможных значений (см. раздел 1.3.5).

2. Максимально возможные значения возмущений по нагрузке (% хода регулирующего органа) — пиковых, скачкообразных длительных и непрерывных монотонных. При непрерывных возмущениях должна быть известна также максимальная скорость возмущения %/сек.

3. Необходимые показатели качества регулирования: максимальное динамическое отклонение , ед. изм. рег. величины;

допустимое или желательное перерегулирование , %;

допустимое остаточное отклонение , ед. изм. рег. величины;

предельно допустимое время регулирования , с.

Пользуясь этими данными, следует рассчитать величину динамического коэффициента регулирования, при котором может быть удовлетворено требование к динамическому отклонению :

Для расчета принимают наибольшее значение у_в из име­ющихся скачкообразных длительных и пиковых возму­щений.

По графикам раздела 1.6.1 для принятого ти­пового оптимального процесса регулирования (что опре­делено принятым значением перерегулирования) выбирают простейший тип регулятора — И, П, ПИ или ПИД, обеспечивающий при данном τ/Т нужное значение дина­мического коэффициента регулирования. Затем про­веряют по графикам раздела 1.6.1, обеспечит ли этот

85

регулятор требуемое время регулирования t_р. Если нет, то должен быть использован более сложный регулятор.

Когда выбран П-регулятор, необходимо по графикам δ′(τ/Т) раздела 1.6.1 проверить величину остаточного отклонения δ. Если оно превышает допустимое значение, должен быть установлен ПИ-регулятор.

При выборе И-регулятора проверяют, не превышают ли эксплуатационные возмущения величину зоны про­порциональной скорости регулятора х_макс, потому что в этом случае регулятор будет работать как релейный с постоянной скоростью исполнительного механизма, и на­до проверить, обеспечит ли такой регулятор необходимое качество регулирования.

П ри возмущении, непрерывно изменяющемся со ско­ростью

%/сек, скорость исполнительного механизма должна быть не меньше скорости возмущения. Для всех регуляторов, кроме И-регулятора, максимальная ско­рость исполнительного механизма не зависит от настроек регулятора; если она недостаточна, следует рассмотрев возможность установки исполнительного механизма большей скорости. Для И-регулятора скорость исполни­тельного механизма является его настройкой; если она недостаточна, проверяют, нельзя ли использовать пере­ходный процесс с более высокой скоростью (перейти от апериодического к 20%-ному перерегулированию и т. д.), или отказываются от И-регулятора.

Примечание. И- и Р_с-регуляторы на астатических объектах не применяют, ибо такая система регулирования всегда неустойчива.

Чтобы проверить возможность использования релей-ного двухпозиционного регулятора необходимо знать:

1. Динамические параметры объекта:

запаздывание .;

постоянную времени .;

их отношение ;

коэффициент передачи , ед. изм. рег. величины/% хода.

2. Максимально возможные значения возмущений по нагрузке (% хода регулирующего органа) пиковых, скачкообразных длительных и непрерывных монотонных.

3. Необходимые показатели качества регулирования при режиме автоколебаний:

допустимую амплитуду колебаний , ед. изм. рег. величины;

допустимый период колебаний .;

86

допустимое установившееся отклонение , ед. изм. рег. величины.

По графикам раздела 1.6.1 для данного определяют необходимую нечувствительность регулятора , позволяющую обеспечить требуемые значения . Если можно выбрать измерительный прибор и регулирующее устройство с такой зоной нечувствительности, то по графикам раздела 1.6.1 проверяют, можно ли обеспечить допустимое установившееся отклонение.

87