2.10.6 Перерегулювання y
Величина перерегулювання Y залежить від виду відпрацьовання сигналу.
При відпрацьовання ступінчастої дії (по сигналу завдання) - див. ріс.2.11 величина перерегулювання у визначається по формулі:
(2.24)
де значення величин Ymax і Yуст визначаються згідно ріс.2.11.
При відробітку збурюючої дії, величина перерегулювання у визначається із співвідношення:
(2.25)
де значення величин Xm і X1 визначаються згідно мал. 2.12.
Малюнок 2.12 - Графік перехідного процесу при відробітку збурення
2.10.7 Динамічний коефіцієнт регулювання Rd
де значення величин Y1 і Y0 визначаються згідно мал. 2.13.
Малюнок 2.13 - До поняття динамічного коефіцієнта регулювання
Величина динамічного коефіцієнта Rd характеризує ступінь дії регулятора на процес, тобто ступінь пониження динамічного відхилення в системі з регулятором і без нього.
2.10.8 Показник коливальності М
Показник коливальності M характеризує величину максимуму модуля частотної передавальної функції замкнутої системи (на частоті резонансу) і, тим самим, характеризує коливальні властивості системи. Показник коливальності наочно ілюструється на малюнку 2.14.
Малюнок 2.14 - Графік модуля частотної передавальної функції замкнутої системи
Умовно вважається, що значення М=1,5-1,6 є оптимальним для промислових САР, оскільки в цьому випадку величина Y забезпечується в районі від 20% до 40%. При збільшенні значення показника M коливальність системи зростає.
В деяких випадках нормується смуга пропускання системи щп, ???????яка відповідає рівню підсилення в замкнутій системі 0,05??????. Чим більше смуга пропускання, тим більше швидкодія замкнутої системи. Проте при цьому підвищується чутливість системи до шумів в каналі вимірювання і зростає дисперсія помилки регулювання.
Типи регуляторів. Закони регулювання
У даному розділі приводиться опис основних типів регуляторів і законів регулювання.
Класифікація систем автоматичного регулювання (САР) приведена в таблиці 1.3 разд.1.3.
У розділах 3.1-3.3 приведені описи алгоритмів роботи і закони регулювання релейних (позиційних) регуляторів. Релейні (позиційні) регулятори видають сигнал, який забезпечує переміщення регулюючого органу в одне з фіксованих положень (позицій). Їх може бути два, три і більш. По кількості позицій розрізняють двух-, трьох- і багатопозиційні регулятори.
У розділах 3.4-3.5 приведені описи алгоритмів роботи і закони регулювання безперервних П-, ПІ-, ПІД-регуляторів.
3.1 Двопозиційні регулятори
3.1.1 Призначення. Принцип роботи
Двопозиційні регулятори забезпечують хорошу якість регулювання для інерційних об'єктів з малим запізнюванням, не вимагають налаштування і прості в експлуатації. Ці регулятори представляють звичайний і найбільш широко поширений метод регулювання.
Двопозиційні регулятори використовуються для управління елементами перемикачів -дискретними виконавчими пристроями:
електромеханічними реле
· контакторами
· транзисторними ключами
· семісторними або пристроями тиристорів
· твердотільними реле і ін.
У простому випадку (без зворотного зв'язку) двопозиційний регулятор працює як двопозиційний перемикач.
Наприклад, потужність, що подається на нагрівач, має тільки два значення - максимальне і мінімальне (нульове), дві позиції (звідси і назва регулятора - двопозиційний) - нагрівач повністю включений або повністю вимкнений.
Структурна схема двопозиційної системи регулювання приведена на мал. 3.1.
Малюнок 3.1 - Структурна схема двопозиційної системи регулювання
де: АР - двопозиційний регулятор, ОУ – об’єкт управління, SP - вузол формування заданої точки
(завдання), Е - розузгодження регулятора, Pv=Х - регульована величина, У - управляюча
дія, Z - збурююча дія.
Для запобігання «брязкоту» вихідного управляючого пристрою (наприклад, релеі виконавчого механізму (наприклад, нагрівального елементу) поблизу завдання SP (дуже частого включення нагрівача), передбачається гістерезис Н - див. розділ 3.1.3.
Наприклад, опис роботи двопозиційної системи регулювання температури в печі за допомогою нагрівача, може бути представлено таким чином:
Нагрівач включений, поки температура в печі (X=PV) не досягне значення заданої точки SP.
Вихід регулятора Y (нагрівач) відключається, якщо регульована величина (температура) вище заданої точки SP.
Повторне включення нагрівача відбувається після зменшення температури до значення SP-H, тобто з урахуванням гістерезису H елементу перемикача.