Двухпозиционного закона регулирования

Точность поддержания температуры, законы регулирования

После включения прибора оператор должен установить требуемую температуру регулирования. Установка температуры регулирования производится в первом уровне режима настройки. В процессе работы в верхней строке индикаторов выводится измеренная температура объекта, а в нижней строке заданная температура регулирования. Температуру регулирования можно изменить, не отключая установки. Просто войдите в первый уровень режима настройки и измените температурную уставку. Следует различать точность измерения температуры прибором и точность поддержания (регулирования) температуры. Точность регулирования определяется параметрами объекта регулирования и законом управления. В неблагоприятном случае (например очень инерционная печь и двухпозиционное регулирование) точность регулирования хуже точности измерения. Раскачка может достигать десятков градусов. Напротив, в благоприятном случае с ПИД регулированием можно достичь поддержания температуры с колебаниями на уровне разрешающей способности приборов (до 0.1°С), что выше абсолютной точности измерения температуры. Приборы Термодат могут регулировать температуру как по двухпозиционному, так и по ПИД закону регулирования. Установка закона регулирования производится в третьем уровне режима настройки.

Двухпозиционный закон регулирования

Двухпозиционный метод регулирования — самый обычный и широко распространенный метод регулирования температуры — нагреватель включен, если измеренная температура Т ниже значения уставки Тус и выключен при повышении. Мощность, подаваемая на нагреватель в позиционном регуляторе, имеет только два значения — максимальное и нулевое, две позиции (отсюда и образовалось название) — нагреватель полностью включен или полностью выключен. Для предотвращения дребезга вблизи Тус (слишком частого включения нагревателя), предусматривается задание зоны возврата Тгс (другие наименования этого параметра — зона нечувствительности, гистерезис). Нагреватель включен пока температура не достигнет значения уставки Тус, нагреватель выключается при температуре выше уставки. Повторное включение нагревателя происходит после уменьшения температуры до значения Тус-Тгс.

Точность регулирования температуры зависит от величины гистерезиса. Чем меньше гистерезис, тем точнее регулирование, но тем чаще включается нагреватель. Уменьшая гистерезис можно повысить качество регулирования до некоторого предела, определяемого параметрами объекта (тепловой инерцией, мощностью нагревателя, тепловой связью нагревателя и объекта). Перед работой с прибором в режиме позиционного регулирования, наладчик должен установить гистерезис регулирования во втором уровне режима настройки. Если в приборе для управления нагревателем имеется релейный выход Р, контакты реле замкнуты при температурах ниже уставки и разомкнуты при повышении уставки (с учетом гистерезиса). Иногда, при построении специальных схем автоматики или при управлении холодильными агрегатами требуется, чтобы контакты реле работали инверсно, то есть замыкались при температуре выше уставки и размыкались при низких температурах. Режим работы реле можно изменить в режиме настройки устанавливая по необходимости обычный или инверсный режим работы реле.

Пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) закон регулирования обеспечивает значительно более высокую точность поддержания температуры, чем двухпозиционный. В ПИД-регуляторе средняя мощность нагревателя Р плавно изменяется в зависимости от невязки dT = T-Tус -величины отклонения текущей температуры Т от уставки Тус (пропорциональная составляющая), а также в зависимости от среднего значения невязки за некоторый период (интегральная составляющая) и скорости изменения температуры (дифференциальная составляющая). Для того, чтобы достичь высокого качества регулирования температуры необходимо правильно настроить регулятор — задать три коэффициента Кпр, Кин, Кдиф — пропорциональный, интегральный и дифференциальный коэффициент регулирования (ПИД коэффициенты).

Коэффициенты ПИД-регулирования задаются наладчиком оборудования во втором уровне режима настройки. Настройка коэффициентов требует от наладчика опыта, рекомендации по настройке даются в технической литературе. Для облегчения процедуры настройки, прибор Термодат из второго уровня настройки может быть переведен наладчиком в режим специальной индикации выводимой мощности и невязки температуры (отклонение температуры от заданной). В этом режиме в верхней строке индицируется мощность выводимая на нагреватель в процентах от 0 до 100, а в нижней строке — отклонение температуры от уставки. Такой режим удобен только для наладчика, после окончания наладки необходимо выключить режим специальной индикации. ПИД коэффициенты можно изменять, не отключая печи. В многоканальных приборах по каждому каналу задаются свои коэффициенты регулирования. Если объекты регулирования одинаковые, то можно настроить первый канал, а на остальных ввести те же коэффициенты, что и на первом.

Мы рекомендуем следующий порядок настройки

  1. Включите прибор, установите ПИД закон регулирования, задайте тип термопары.
  2. Выберите требуемый канал, установите температуру регулирования близкую к той, при которой будет работать печь. Если в последствии температура регулирования значительно изменится, может понадобиться дополнительная подстройка коэффициентов.
  3. Войдите во второй уровень настройки. Установите дифференциальный коэффициент равный нулю. Если объект не подвергается интенсивным внешним тепловым воздействиям, дифференциальный коэффициент можно будет и впоследствии оставить равным нулю, либо подобрать его в последнюю очередь. Если прибор ранее не настраивался, остальные коэффициенты установятся по умолчанию: пропорциональный =50, интегральный =10.
  4. Переведите прибор в режим специальной индикации. В верхней строке индицируется отклонение температуры от уставки, а в нижней строке мощность выводимая на нагреватель в процентах от 0 до 100.
  5. Наблюдайте за показаниями прибора в процессе разогрева печи. При больших отклонениях температуры от заданной, прибор выводит на нагреватель 100% мощности. По мере приближения температуры к уставке, мощность должна снижаться. Если пропорциональный коэффициент значительно меньше, чем требуется, печь очень долго выходит на режим — увеличьте пропорциональный коэффициент. Если температура объекта раскачивается в большой амплитудой, при приближении к уставке мощность не уменьшается, а при превышении уставки резко уменьшается до нуля — пропорциональный коэффициент следует уменьшить. Если температура объекта не достигает уставки длительное время — следует увеличить интегральный коэффициент. Записывайте в тетрадь коэффициенты и полученный результат, чтобы вернуться к наилучшим параметрам по окончанию экспериментов.
  6. В установившемся режиме наблюдайте за процессом регулирования и подбирайте коэффициенты. Задача заключается в том, чтобы мощность нагрева была практически постоянной во времени, а колебания температуры были минимальными.
  7. Запишите коэффициенты в паспорт прибора, чтобы можно было вернуться к ним в любой ситуации (например в случаях несанкционированного изменения).

Использование дополнительной температурной уставки

Большинство приборов Термодат имеет две температурные уставки для каждого канала измерения или для части каналов. Первая уставка — основная и обозначает температуру регулирования. Вторая уставка является дополнительной, по достижении второй уставки срабатывает дополнительное реле. Вторая уставка задается наладчиком в первом уровне режима настройки. Дополнительная уставка по температуре может быть использована для достижения различных целей — для включения аварийной сигнализации при перегреве, для включения охлаждающего устройства, для повышения точности регулирования или увеличения скорости разогрева печи.

Точность позиционного регулирования можно повысить, используя дополнительный релейный выход, связанный со второй температурной уставкой. В этом случае может быть реализовано двухступенчатое регулирование. При низкой температуре включены два нагревателя, при достижении значения дополнительной уставки Тусд дополнительный нагреватель выключается, дальнейший нагрев и регулирование ведется одним нагревателем, мощность которого подобрана таким образом, чтобы он был включен 60-80% времени. Такая схема включения может быть полезна и для ПИД регулирования, так как позволяет ПИД регулятору работать при оптимальных выводимых мощностях (60-80%), а для быстрого разогрева печи используется первая более мощная ступень. Для реализации двухступенчатого регулирования контакты дополнительного реле Р2 должны быть замкнуты при температуре ниже второй уставки и разомкнуты при температурах выше уставки (с учетом гистерезиса).

Регулирование температуры с использованием охладителя

Второй релейный выход может быть использован для включения вентилятора-охладителя. Метод регулирования с охладителем незаменим в объектах с внутренним саморазогревом, а также в объектах с очень большими характерными временами остывания, хорошо теплоизолированными или слабонагретыми. Для реализации режима регулирования с охладителем контакты реле Р2 должны быть разомкнуты при температурах ниже второй уставки и замкнуты при температурах выше уставки (с учетом гистерезиса).

Сигнализация о перегреве

Второй релейный выход Р2 может быть использован для включения сигнального устройства (звонка, лампочки) для предупреждения о перегреве выше допустимой аварийной температуры, задаваемой второй уставкой.

Трехпозиционное импульсное регулирование

Некоторые модели Термодат выпускаются с трехпозиционным импульсным законом регулирования. В этом случае для регулирования температуры по одному каналу используется два реле (реле Р1 и реле Р2). Режим регулирования именуется трехпозиционным, так как для управления мощностью прибор формирует три команды (три позиции) — увеличить мощность нагрева (включается реле Р1), уменьшить мощность нагрева (включается реле Р2) и нейтральная позиция — оба реле выключены, мощность не изменяется. Для того, чтобы ступенчато изменять мощность используется импульсное управление. Сигналы увеличить/уменьшить мощность нагрева подаются импульсами. Длительность импульса или частота повторения импульсов зависят от величины отклонения температуры от уставки. Минимальное время и время промежутка между управляющими импульсами задаются наладчиком во втором уровне режима настройки.

Если объект регулирования обладает большой тепловой инерцией и хорошо теплоизолирован может быть использован трехпозиционный закон регулирования без импульсного управления. В этом случае реле Р1 используется для формирования команды увеличить температуру, то есть включить нагреватель, а реле Р2 формирует команду снизить температуру, то есть включить охладитель. Третье состояние — оба реле выключены, температура не изменяется.

termodat.msk.ru

Законы регулирования

Закон регулирования — это зависимость перемещения регулирующего органа от отклонения регулируемой переменной. Качество регулирования обеспечивается выбором закона регулирования. Наибольшее распространение получили следующие пять основных законов регулирования: двухпозиционный, пропорциональный, интегральный, дифференциальный и пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД).

Система ручного регулирования уровня Обратите внимание на теорию автоматического регулирования и на приборы для регулирования.

Двухпозиционный закон регулирования — это «Двухпозиционное регулирование», которое называют еще «Старт-стопное регулирование». Чтобы моделировать двухпозиционный режим регулирования, оператор на рисунке выше устанавливал бы регулирующий клапан в одно из двух крайних положений: или полностью открыт, или полностью закрыт, то есть «включено» или «выключено». Так, например, если уровень будет низким, оператор откроет клапан полностью, чтобы вода могла наполнить резервуар. Затем, как только вода достигнет желаемого уровня, оператор полностью закроет клапан, чтобы прекратить приток воды в резервуар.

Чтобы моделировать пропорциональный закон регулирования, оператор непрерывно устанавливал бы регулирующий клапан в положение, отвечающее произошедшему на данный момент изменению уровня. Так, например, если уровень понизился немного, оператор откроет клапан немного; если уровень понизился еще больше, оператор увеличит степень открытия клапана. Наоборот, если уровень несколько повысится, оператор уменьшит степень открытия клапана на соответствующую величину. Таким образом, моделируя пропорциональное регулирование, оператор непрерывно в соответствии с изменением уровня изменяет положение клапана. Регулирование уровня при этом будет выполняться более эффективно, чем при простом открытии и закрытии клапана. Когда изменения уровня прекращаются, оператор прекращает позиционирование клапана.

Так как при пропорциональном регулировании выходной корректирующий сигнал вырабатывается на изменения регулируемой переменной процесса, пропорциональный регулятор не дает выходного управляющего сигнала, если регулируемая переменная процесса не изменяется. Например, когда уровень в резервуаре изменяется, оператор открывает или закрывает клапан пропорционально этим изменениям. Когда изменения уровня прекращаются, оператор останавливает позиционирование клапана. При этом уровень установится на некоторой отметке, но это может не быть заданное значение уровня. Это означает, что при пропорциональном регулировании может быть смещение регулируемой переменной процесса или ошибка регулирования. В определенных системах это вполне приемлемо. Если же смещение регулируемой переменной не допускается, надо применить другой закон регулирования: интегральный, при котором обеспечивается возвращение регулируемой переменной к уставке.

Чтобы моделировать закон интегрального регулирования, оператор продолжает открывать или закрывать клапан так долго пока уровень отклоняется от уставки в независимости от того происходят ли при этом произвольные изменения уровня или не происходят. Так, например, если уровень немного понизился, оператор приоткроет клапан немного. Затем, даже если уровень перестал изменяться, оператор продолжит открывать клапан пока уровень не возвратится к заданному значению (уставке).

Система регулирования уровня с большой емкостью

Рисунок выше иллюстрирует процесс, который может требовать применения другого закона регулирования. Этот процесс — тот же самый процесс поддержания уровня из первого примера, отличающийся лишь тем, что емкость резервуара много больше, в то время как питательная труба остается той же самой. Это означает, что, когда оператор открывает или закрывает клапан как прежде, оказывается меньшее непосредственное влияние на уровень в резервуаре. При увеличения уровня, пропорциональное регулирование могло бы отработать воздействия, направленные на снижение уровня, но действие не было бы достаточно быстрым, чтобы поддерживать уровень внутри желательных ограничений.

Закон дифференциального регулирования используется, чтобы предотвратить чрезмерное отклонение регулируемой переменной от уставки, вырабатывая корректирующее воздействие пропорциональное скорости отклонения. Так, моделируя дифференциальный закон регулирования, оператор изменяет степень открытия регулирующего клапана в соответствии со скоростью возрастания отклонения уровня от уставки. Например, если уровень начал понижаться, оператор быстро увеличит степень открытия приточного клапана (при чем эти изменения положения клапана большие, чем при чисто пропорциональном законе регулирования), чтобы замедлить скорость изменения уровня и, в конечном счете, стабилизировать уровень. Если уровень начал быстро понижаться, оператор должен быстро и значительно открыть клапан, чтобы замедлить скорость падения уровня и потом его стабилизировать.

Последним мы рассмотрим пропорционально-интегрально-дифференциальный закон регулирования. Чтобы воспроизвести этот закон регулирования, оператор изменяет положение регулирующего клапана в зависимости от величины отклонения, скорости изменения и продолжительности рассогласования. Другими словами, оператор в этом случае объединяет пропорциональный, интегральный и дифференциальный законы регулирования.

kipiavp.ru

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Релейный закон — регулирование

Релейный закон регулирования является простейшим. [1]

Применение релейных законов регулирования во многих случаях дает возможность решать задачу автоматического регулирования той или иной физической величины весьма простыми техническими средствами, при малом весе и габаритах регулирующей аппаратуры и высоком ее быстродействии. Во многих случаях использование нелинейных законов регулирования и управления позволяет добиться таких результатов, которые принципиально не могут быть достигнуты при помощи. Поэтому направление, связанное с разработкой и применением нелинейных законов управления, в настоящее время интенсивно развивается. [2]

Предназначен для формирования двухпозиционного релейного закона регулирования . Он состоит из местного ( встроенного) задатчика ЗД с постоянным дросселем ПД, двухвходового элемента 23 и усилителя мощности УМ. [4]

Реле применяют для получения релейного закона регулирования , для управления электродвигателями исполнительных механизмов, а также для различных дистанционных переключений в технологических схемах и схемах автоматизации. [5]

В таком виде элемент сравнения отрабатывает релейный закон регулирования и может быть использован в двухпозиционном регуляторе. [7]

При построении схем автоматического регулирования исходя из динамических свойств объектов иногда необходимо использование релейного закона регулирования , реализуемого релейными регуляторами. [9]

Из него видно, что при изменении знака рассогласования Аж выходной сигнал регулятора z в релейном законе регулирования изменяется скачком от одного возможного значения до другого, а регулирующий орган, соответственно, переключается из одного положения в другое. [11]

Качество регулирования и надежность САУ ЯР существенно зависят от электропривода, выбор которого определяет закон регулирования, На практике широкое распространение получил релейный закон регулирования — в этом случае статическая характеристика ЭП подобна характеристике трехпозиционного реле. Релейные САР ЯР имеют высокую надежность, быстродействие и универсальность, а также меньшую чувствительность к флуктуациям входных сигналов из-за наличия зоны нечувствительности. [13]

Таким образом, введением в релейный регулятор жесткой обратной связи, охватывающей все нелинейные элементы ( в данном случае реле и сервомотор), можно превратить прерывистый релейный закон регулирования в линейный непрерывный. [14]

Заметим, что подобные САУ использовались для регулирования маломощных ЯР в первые десятилетия освоения ядерной энергетики. Вместо них принимаются тиристорные усилители, реализующие релейный закон регулирования . Это позволяет существенно снизить габариты и стоимость, повысить надежность. [15]

www.ngpedia.ru

Позиционные регуляторы и двухпозицонное регулирование

В объектах регулирования, не обладающих самовыравниванием, любое возмущающее воздействие не может быть локализовано без помощи автоматического регулятора, и состояние равновесия не будет достигнуто.

Работа автоматического регулятора определяется видом зависимости между отклонениями регулируемого параметра и регулирующим воздействием регулирующего органа, происходящим в результате его перемещения. Эта зависимость называется динамической характеристикой регулятора или законом регулирования регулятора . По виду этой зависимости регуляторы делятся на позиционные, статические или пропорциональные, астатические и изодромные.

Регулирующий орган в позиционном регуляторе может иметь два или несколько фиксированных положений, каждое из которых соответствует определенным значениям регулируемого параметра.

По количеству позиций регуляторы могут быть двухпозиционные, трехпозиционные и многопозиционные.

В практике наибольшее применение находят двухпозиционные регуляторы . О них и следует говорить более подробно.

В двухпозиционном регуляторе при отклонении регулируемого параметра от заданного значения (на величину большую, чем нечувствительность регулятора) регулирующий орган занимает одно из крайних положений, соответствующих максимальному или минимальному возможному притоку регулирующего вещества. В частном случае минимальное значение может быть и нулем притока.

Передвижение регулирующего органа из одного крайнего положения в другое при двухпозиционном регулировании обычно совершается с большой скоростью — теоретически мгновенно за момент времени, равный нулю.

Равенство между притоком и стоком при заданном значении регулируемого параметра не наблюдается. Оно может наступить только лишь при максимальной или минимальной нагрузках. Поэтому при двухпозиционном регулировании система находится, как правило, в неравновесном состоянии. В силу этого регулируемый параметр непрерывно колеблется в обе стороны от заданного значения.

Амплитуда этих колебаний при отсутствии запаздываний, как нетрудно предположить, будет определяться нечувствительностью регулятора . Зона возможных колебаний регулируемого параметра зависит от зоны нечувствительности регулятора и ею определяется, если предположить, что запаздывания отсутствуют.

Зоной нечувствительности регулятора называется диапазон изменения регулируемого параметра, требуемый для начала трогания регулирующего органа в прямом и обратном, направлениях. Так, например, если регулятор температуры воздуха в помещении, настроенный на поддержание 20° С, начинает закрывать регулирующий орган на подводе горячей воды к нагревательному прибору при повышении температуры внутреннего воздуха до 21°, а открывать его при температуре 19°, то зона нечувствительности данного регулятора равна 2°.

Точность поддержания заданных параметров при двухпозиционном регулировании сравнительно высокая.

Если же точность регулирования достаточно высокая, то, казалось бы, двухпозиционные регуляторы можно применять на всех объектах. Однако применимость двухпозиционного регулирования в большинстве случаев определяется не достигаемой точностью регулирования, а допустимой частотой переключений. Нужно иметь в виду, что частые переключения приводят к быстрому износу деталей (очень часто контактов) регулятора, а следовательно, к уменьшению надежности его работы.

Наличие запаздывания ухудшает процесс регулирования, так как увеличивает амплитуду колебаний параметра, но с другой стороны, запаздывание уменьшает частоту переключений и этим как бы расширяет область применения двухпозиционного регулирования.

Принципиальная схема электрического двухпозиционного регулятора температуры в сушильном шкафу изображена на рис. 1.

Рис. 1. Принципиальная схема электрического двухпозиционного регулятора температуры в сушильном шкафу: 1 — биметаллический датчик; 2 — нагревательный электрический элемент

Этот регулятор состоит из датчика 1 и нагревательного электрического элемента 2. Датчик состоит из двух биметаллических пластин с контактами, которые под действием температуры могут, приближаясь друг к другу, замыкать или, наоборот, размыкать электрическую цепь.

Обычно в сушильном шкафу поддерживается температура 105° С. Тогда при достижении указанной температуры контакты должны замкнуться и часть нагревательного элемента шунтируется. Необходимая величина Qпp после шунтирования нагревателя может быть подобрана с таким расчетом, чтобы полностью компенсировать потери тепла сушильным шкафом Qcт.

Но можно регулировать и таким образом, чтобы при достижении заданной температуры полностью выключать нагреватель. В первом варианте можно добиться того, что Qпp = Qcт, тогда регулятор не будет переключаться.

На рис. 2 изображена характеристика процесса двухпозиционного регулирования. На этом рисунке показаны изменения регулируемого параметра во времени после однократного скачкообразного изменения нагрузки на объект Qпp или Qст. Здесь же показаны перемещения регулирующего органа во времени.

Рис. 2. Характеристика процесса двухпозиционного регулирования

Надо заметить, что при двухпозиционном регулировании изменение нагрузки вызывает смещение среднего значения регулируемой величины, т. е. оно характеризуется некоторой неравномерностью. Отклонение от среднего значения регулируемого параметра может быть подсчитано по формуле

Δ P см = (Δ t зап/ W)( Qпp /2 — Qcт ) ,

где Δ P см — максимальное смещение регулируемого параметра от среднего заданного значения; Δ t зап — время передаточного запаздывания; W — коэффициент емкости объекта.

В обычных случаях Qпp = Qcт и Δ t зап — величина незначительная. Поэтому смещение не может быть весьма существенным и не выходит за границу зоны нечувствительности регулятора.

Области применения двухпозиционных регуляторов

Двухпозиционный регулятор можно применять в том случае, когда степень самовыравнивания объекта регулирования близка к единице и чувствительность объекта к возмущениям не превышает 0,0005 1/с, если нет других причин, заставляющих отказаться от этого регулятора. К таким причинам следует отнести:

1. Частые, меньше чем через 4 — 5 мин, включения и выключения регулятора, которые обычно имеют место в объектах с небольшими коэффициентами емкости и при частых изменениях нагрузок на объект.

Нужно иметь в виду, что допустимая частота переключений определяется техническим совершенством регуляторов на данном уровне. Эти цифры устанавливаются из практики работы системы автоматического регулирвания. В дальнейшем, возможно, они могут быть уточнены, главным образом в меньшую сторону. Далее нужно иметь в виду, что можно допустимую частоту переключений определить, если установить необходимый срок службы регулятора, зная при этом минимальное нормируемое число срабатываний (циклов) одного из элементов регулятора.

2. Недопустимость прекращения подачи теплоносителя, например, в калориферы приточной вентиляционной установки или в калориферы первого подогрева установки кондиционирования воздуха. Нужно иметь в виду, что если в зимнее время года полностью или даже частично перекрыть подачу теплоносителя в калориферы, то при работающем вентиляторе, который просасывает холодный воздух с большой скоростью, он весьма быстро может замерзнуть.

3. Недопустимость большого отклонения нерегулируемых параметров среды. Здесь имеется в виду, что в целом ряде случаев регулируется один из параметров воздуха, а другой не регулируется, но должен быть в определенных пределах.

К примеру, можно назвать поддержание определенной температуры в цехах текстильного производства. Здесь ставится задача регулирования такой температуры, при которой будут выдержаны условия по поддержанию относительной влажности в определенных пределах. Однако, если температура выдерживается в заданных пределах, то колебания относительной влажности выходят из зоны допустимых.

Последнее обстоятельство можно объяснить тем, что коэффициенты емкости объекта регулирования по температуре сравнительно более высокие, чем те же коэффициенты по относительной влажности. Очень часто на практике приходится отказываться от двухпозиционного регулирования температуры в подобных цехах.

4. Недопустимость резкого и значительного отклонения параметров регулирующей среды при соблюдении требований к колебаниям регулируемых параметров.

Например, температура приточного воздуха при двухпозиционном регулировании теплопроизводительности калорифера приточной камеры может иметь столь существенные отклонения, что они вызовут неприятные ощущения дутья на рабочих местах. В целом же колебания внутренней температуры не превысят установленных пределов.

Это обстоятельство можно также объяснить различными величинами коэффициентов емкости калорифера как объекта регулирования температуры приточного воздуха и производственного помещения как объекта регулирования внутренней температуры.

Таким образом, если имеется подходящая характеристика объекта и нет причин для отказа от двухпозиционного регулятора, всегда нужно стремиться к установке последнего. Этот вид регулятора оказывается наиболее простым и дешевым, надежным в эксплуатации и не требующим квалифицированного ухода. Кроме того, такие регуляторы обеспечивают устойчивое качество регулирования.

Немаловажным обстоятельством является и то, что на привод двухпозиционного регулятора очень часто требуется минимум затрат энергии, так как она используется только в моменты закрытия или открытия.

electricalschool.info

Законы регулирования

В составе структуры САР содержится управляющее устройство, которое называется регулятором и выполняет основные функции управления, путем выработки управляющего воздействия U в зависимости от ошибки (отклонения), т.е. U = f(D). Закон регулирования определяет вид этой зависимости без учёта инерционности элементов регулятора. Закон регулирования определяет основные качественные и количественные характеристики систем.

Различают линейные и нелинейные законы регулирования. Кроме того, законы регулирования могут быть реализованы в непрерывном виде или в цифровом. Цифровые законы регулирования реализуются путем построения регуляторов с помощью средств вычислительной техники (микро ЭВМ или микропроцессорных систем).

Рассмотрим основные линейные законы регулирования. Простейшим является пропорциональный закон и регулятор в этом случае называют П- регулятором. При этом U=U0+kD , где U0-постоянная величина, k — коэффициент пропорциональности. Основным достоинством П — регулятора является простота. По существу, это есть усилитель постоянного тока о коэффициентом усиления k. Недостатки П — регулятора заключаются в невысокой точности регулирования, особенно для объектов с плохими динамическими свойствами.

Интегральный закон регулирования и соответствующий И — регулятор реализует следующую зависимость: , где Т -постоянная времени интегрирования.

Техническая реализация И — регулятора представляет собой усилитель постоянного тока с емкостной отрицательной обратной связью. И — регуляторы обеспечивают высокую точность в установившемся режиме. Вместе с тем И — регулятор вызывает уменьшение устойчивости переходного процесса и системы в целом.

Пропорционально-интегральный закон регулирования позволяет объединить положительные свойства пропорционального и интегрального законов регулирования. В этом случае ПИ — регулятор реализует зависимость:

Мощным средством улучшения поведения САР в переходном режиме является введение в закон регулирования производной от ошибки. Часто эта производная вводится в пропорциональный закон регулирования. В этом случае имеем пропорционально-дифференциальный закон регулирования, регулятор является ПD- регулятором, который реализует зависимость:

Кроме ПИ и ПД регуляторов, часто на практике используют ПИД -регуляторы, которые реализуют пропорционально–интегрально- дифференциальный закон регулирования:

Среди нелинейных законов регулирования наиболее распространены релейные законы. Существуют двухпозиционный и трехпозиционный законы регулирования. Аналитически двухпозиционный закон регулирования записывается следующим образом:

Трехпозиционный закон регулирования имеет следующий вид:

На рис 1.5. представлены в графическом виде релейные законы регулирования.

При трехпозиционном законе регулирования величина DН определяет зону нечувствительности регулятора.

Применение релейных законов позволяет при высоком быстродействии получить такие результаты, которые невозможно осуществить с помощью линейных законов,

Рис 1.5. Релейные законы регулирования

Дата добавления: 2017-01-26 ; просмотров: 1895 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

poznayka.org

Смотрите так же:

  • Расписка в получении денег за продажу квартиры Образец расписки за квартиру при продаже и покупке 2018 Расписка при продаже квартиры 2018 Расписку при продаже квартиры пишет продавец жилой недвижимости. РАСПИСКА Город, день, месяц, год прописью Я, _____ (ФИО продавца), _____ (дата) […]
  • Начислен единый социальный налог Задача: составить проводки Здравствуйте, уважаемые бухгалтера!Очень нужна Ваша помощь в составлении корреспонденции. Прошу проверить и указать на ошибки, коих, мне кажется, много Спасибо! 1. Выдано из кассы под отчет: Д71 К50 а) на […]
  • Код при уплате налогов Поле 107 в платежке: 2018 год Актуально на: 24 января 2018 г. В поле 107 платежного поручения (Приложение 2 к Положению Банка России от 19.06.2012 № 383-П ) на перечисление налогов плательщик/налоговый агент должен указать код налогового […]
  • Суда река море на волге Круизы и Судоходство. Форум интернет-портала INFOFLOT.RU Сухогрузные суда типа "Волга" Михаил Архипов 31 янв 2011 NWO 01 фев 2011 Будучи убежденным "фанатом" "Амуров", всегда восхищался "Волгами" и португальскими "Сормовскими". Но […]
  • Закон от 01 октября 2018 года Новости Площадки Изменения с 1 июля 2018 года С 01 июля 2018 г. в Федеральных законах N 223-ФЗ, N 44-ФЗ начинает действовать ряд существенных изменений, внесённых в соответствие с законом N 504-ФЗ от 31.12.2017, N 505-ФЗ от 31.12.2017 и […]
  • Как учёба учитывается в стаж Входит ли учёба в трудовой стаж До пенсионной реформы 2002 года, учёба в ВУЗе входила в трудовой стаж, необходимый для назначения и расчёта пенсий. Входит учёба в институте в трудовой стаж сегодня? Учитывается ли она при назначении […]

Обсуждение закрыто.