Позиционный регулятор

ТИПОВЫЕ ЗАКОНЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ

АСР создают на выходе исполнительного элемента регулирующее воздействие, прикладываемое к объекту, которое определяется величиной ошибки.

Функциональная связь между регулирующим воздействием и ошибкой называется законами регулирования. Представление регулятора в виде звена структурной схемы дано на рисунке 50.

Рисунок 50 - Регулятор в виде звена структурной схемы:

-ошибка (рассогласование), - регулирующее воздействие

Позиционный(ПЗ) регулятор - это регулятор, у которого регулирующий орган может занимать ограниченное число определенных положений. Наиболее часто используются 2-х и 3-х позиционные регуляторы с положительной и отрицательной зоной регулирования.

Математическая запись 2-х позиционного закона с положительной зоной регулирования:

Статическая характеристика 2-х позиционного регулятора с положительной зоной регулирования показана на рисунке 51.

Рисунок 51 - Статическая характеристика 2-х позиционного регулятора с положительной зоной регулирования

На рисунке - нейтральная зона или зона регулирования, которая является настройкой регулятора. При работе такого регулятора возникает петля гистерезиса. Вследствие присутствия гистерезиса регулируемый параметр на выходе объекта будет совершать непрерывные колебания около заданного значения. Это можно проиллюстрировать на примере объектов с ярко выраженными отдельными свойствами (рис. 52)

Рисунок 52 - Переходный процесс АСР с ПЗ регулятором и объектами разных свойств:

1- объект без самовыравнивания; 2- объект с самовыравниванием; 3- объект с самовыравниванием и с запаздыванием

Переходный процесс на выходе объекта при работе ПЗ регулятора - автоколебательный процесс со следующими характеристиками:

Ø Т - период;

Ø А - амплитуда колебаний. Амплитуда А уменьшается при сужении зоны регулирования , но при этом будет нарастать частота и уменьшаться период колебаний, а следовательно исполнительный механизм быстро выработает свой ресурс.

Таким образом, при настройке регулятора идут на компромисс: выбирается по возможности минимальной, определяется свойствами реального объекта и требованиями к качеству его регулирования; а Т - исходя из конструктивных соображений.

Статическая характеристика 2-х позиционного регулятора с отрицательной зоной регулирования показана на рисунке 53.

Рисунок 53 - Статическая характеристика 2-х позиционного регулятора с отрицательной зоной регулирования

Переключение идет раньше, чем параметр достигает заданного значения.

Достоинства этой характеристики ПЗ регулятора состоит в том, что можно уменьшить амплитуду в 1,5 раза для объекта с запаздыванием.

Недостатки - это возможность выпадения регулятора из алгоритма работы, что показано на рисунке 54.

Использование ПЗ регуляторов - в основном для инерционных объектов, где отношение запаздывания к постоянной времени ( /Т > 0,2) больше 0,2.

Рисунок 54 - Переходная характеристика работы АСР в случае выпадения из алгоритма управления

Дата добавления: 2015-04-29