Общая информация о П, И, ПИ, ПД и ПИД регуляторах

  Категория » Автоматизация производства » Нормативная документация   


В реализации закона регулирования важнейшую роль играет линия обратной связи (ЛОС). Например, в простейших двухпозиционных регуляторах она отсутствует. В этом случае появление незначительного по величине несогласования приводит, благодаря большому коэффициенту усиления ПС, практически мгновенно к появлению наиболее возможного зa амплитудой сигнала Up на выходе ОЭ, и регулирующий орган перемещается в одно из крайних положений. В пропорциональных П- регуляторах управляющее воздействие пропорционально сигналу рассогласования.

Величина статической погрешности зависит от коэффициента передачи регулятора Кр: чем он больше, тем меньше статическая погрешность. Но увеличение коэффициента передачи ограничено требованиями устойчивости системы регулирования. Так при значениях Кр незначительное несогласие ЛБ приводит к значительным изменениям Up, и процесс регулирования будет приближаться к позиционному, а его характер - к автоколебательному. Таким образом, П- регуляторы имеют хорошие динамические характеристики, то есть процесс регулирования. Они характеризуются малым временем регулирования и неудовлетворительными статическими характеристиками, потому что в конце регулирования возникает статическая погрешность. Поэтому П- регуляторы используются в случаях, когда время регулирование должно быть небольшим, а технологический процесс предполагает наличие статической погрешности.

Общая информация о П, И, ПИ, ПД и ПИД регуляторах

В пропорциональных регуляторах ЛОС представляет собой усилитель с переменным коэффициентом усиления, а сигнал ЛОС является сигналом отрицательной обратной связи. В регуляторах, которые формируют управляющие воздействия по более сложным законам регулирования, ЛОС имеет более сложные элементы, чем обычный усилитель. Пропорционально-интегральные регуляторы сочетают преимущества П- и И- регуляторов. В них управляющее воздействие пропорционально как несогласованию, так и интегралу от него. В ПИ- регуляторах используется обратная связь не по положению регулирующего органа, как в П- регуляторах (жесткая отрицательная обратная связь), а по скорости его перемещения, то есть используется гибкая или упругая обратная связь. В этом случае действие обратной связи полностью проявляется в переходном процессе регулирования, а затем, в статическом состоянии, исчезает.

В случаях, когда необходимо улучшить динамические характеристики П- и ПИ- регуляторов, вместо них используются ПД- регуляторы и ПИД- регуляторы, в которые дополнительно введена дифференциальная составляющая. Анализ уравнения после дифференцировки показывает, что в этих регуляторах процесс регулирования начинается уже при появлении сигнала с ускорением изменения несогласования, то есть значительно быстрее, чем в П- и ПИ- регуляторов. Форсирование начала регулирования приводит к тому, что системы с этими регуляторами имеют маленькую динамическую погрешность. Но несмотря на эти преимущества, ПД- и, особенно, ПИД- регуляторы используют редко, так как они более сложные как по конструкции, так и при наладке.

Импульсные регуляторы используются в сочетании с интегрирующими исполнительными механизмами, которыми являются электрические исполнительные механизмы с постоянной скоростью вращения выходного элемента. Регуляторы на выходе формируют последовательность импульсов напряжения постоянного тока, которые управляют исполнительным механизмом по принципу "включено-отключено". Длительность импульсов, и соответственно время срабатывания исполнительного механизма, пропорциональны несогласованию. Импульсные регуляторы в сочетании с исполнительными механизмами постоянной скорости позволяют, с некоторым приближением, сформировать традиционные законы регулирования (П, ПИ, ПИД). В зависимости от вида энергии, которая используется в регуляторах непрямого действия, они разделяются на электрические, пневматические, гидравлические и комбинированные.

Общая информация о П, И, ПИ, ПД и ПИД регуляторах

Электрические регуляторы при любом варианте конструкции включают измерительный, формирующий, усилительный и исполнительный блоки. Электрические сигналы (или один сигнал) Х от датчиков поступают на измерительный блок, где происходит их предварительная обработка (масштабирование, фильтрация и т.д.). Обработанный сигнал подается на элемент сравнения, где от него вычитается сигнал задатчика. Сигнал несогласования поступает в функциональный блок, который состоит из усилителя сигнала (с большим коэффициентом усиления) и линии обратной связи. После этого сигнал в виде напряжения подается на усилитель мощности, а с него на исполнительный механизм.

Конструктивно регулирующие устройства могут быть функционально независимыми или входить в состав агрегатных комплексов специализированного или широкого назначения. В состав агрегатных комплексов, наряду с автоматическими регуляторами, входят различные блоки для ввода-вывода сигналов, первичной обработки контрольной информации, функциональные вычислительные блоки, средства оперативного управления, питания, сервисные и другие. Пневматические регуляторы представляют собой технические приспособления, которые используют энергию сжатого воздуха. Они пожаро- и взрывобезопасны, имеют большую надежность и простые в обслуживании. К их недостаткам относят сравнительно низкое быстродействие и высокую энергоемкость. Они построены в основном на базе универсальной системы элементов и модулей промышленной пневмоавтоматики.



Вы можете сохранить эту статью:

Общая информация о П, И, ПИ, ПД и ПИД регуляторах

из категории » Нормативная документация »  в сервисах:



Просто нажмите на кнопку нужного Вам сервиса и данная статья будет сохранена.

Дополнительная информация по теме:

Автоматические регуляторы прямого и непрямого действия, непрерывные и дискр ... Автоматические регуляторы прямого и непрямого действия, непрерывные и дискр ...

Автоматический регулятор - это управляющее устройство, предназначенное для выработки управляющего сигнала на объект управления с целью поддержания технологических параметров на заданном уровне. Регуляторы разделяются по многим признакам, в том числе и по конструкции, но можно привести обобщенную фун ...

Электрические, пневматические и гидравлические исполнительные механизмы в с ... Электрические, пневматические и гидравлические исполнительные механизмы в с ...

Исполнительные механизмы (ИМ) предназначены для перемещения регулирующего органа (РО) в соответствии с командами автоматического регулятора. Практически исполнительный механизм преобразует сигнал одной природы, который поступает от автоматического регулятора, в механическое перемещение регулирующего ...

Типичные элементарные звенья АСР Типичные элементарные звенья АСР

Одним из эффективных приемов получения и представления математических моделей (ММ) системы является использование типовых элементарных звеньев. Основная идея этого метода заключается в том, что вводятся элементарные звенья с заданными свойствами, а их перечень дает возможность представить любую авто ...

Классификация технических средств автоматизации Классификация технических средств автоматизации

При создании систем автоматического управления используются различные технические средства, которые имеют различное функциональное назначение и соответствуют тем задачам и функциям, которые решаются на определенном уровне для конкретного объекта. Можно выделить несколько основных групп технических с ...

Структура автоматических систем регулирования Структура автоматических систем регулирования

Автоматической системой регулирования (АСР) называют систему, задачей которой является автоматическое поддержание регулируемой величины на заданном уровне. Автоматические системы регулирования работают непосредственно на объекте, то есть они являются нижним уровнем компьютерно-интегрированной систем ...


Для поиска по всем категориям нашего сайта рекомендуем Вам пройти авторизацию либо зарегистрироваться.

Яндекс.Метрика Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru   "СМАРТ Системы"      © 2007-2016 Все права защищены.