Выбор типа регулятора

Пропорционально -интегрально-дифференциальный (ПИД) регулятор

Дифференциальный (Д) регулятор - это регулятор, у которого есть составляющая пропорциональная скорости изменения отклонения регулируемого параметра. Реально существует две структуры дифференциальных регуляторов.

Уравнение динамики:

Передаточная функция ПИД регулятора:

Настройки регулятора:

Ø К_Р - коэффициент усиления;

Ø Т_И - время интегрирования;

Ø Т_Д - время дифференцирования.

На рисунке 58 показаны: П - пропорциональная составляющая (К_Р); И -интегральная составляющая Д - дифференциальная составляющая

Достоинства: устойчивая АСР с астатическими и статическими объектами и ре­гулирование без статической ошибки.

Недостаток - дифференциальная составляющая увеличивает воздействие на входе объекта и снижает устойчивость системы в целом.

Рисунок 58 - Переходная характеристика ПИД регулятора

Если возмущение изменяется скачкообразно и если присутствуют значительные запаздывания в системе, то для получения качественного процесса регулирования ис­пользуются регуляторы с дифференциальной составляющей. Но они являются наиболее сложными и наиболее дорогими и имеют сложный процесс настройки.

Для того, чтобы выбрать тип регулятора и определить его настройки, необходимо знать:

· статические и динамические характеристики объекта управления,

· требования к качеству процесса регулирования,

· характер возмущений, действующих на процесс регулирования.

Выбор типа регулятора обычно начинается с простейших двухпозиционных регуляторов и может заканчиваться самонастраивающимися микропроцессорными регуляторами. Обычно, в качестве серийных предполагаются непрерывные регуляторы, реализующие П, И, ПИ и ПИД законы регулирования.

Теоретически, с усложнением закона регулирования качество работы системы улучшается. Известно, что на динамику регулирования наибольшее влияние оказывает величина отношения запаздывания к постоянной времени объекта /Т.

Наибольшее быстродействие обеспечивает П-закон регулирования. Однако, в системах с запаздыванием, которые очень распространены на практике, такой регулятор не обеспечивает высокой точности регулирования, так как в этом случае велика величина статической ошибки.

Наиболее распространенным на практике является ПИ-регулятор, который обладает следующими достоинствами:

· обеспечивает нулевую статическую ошибку регулирования,

· прост в настройке,

· обладает малой чувствительностью к шумам в канале измерения.

Для быстрой приближенной оценки значений параметров настройки регулятора для трех видов оптимальных типовых процессов регулирования можно использовать наборы формул, сведенные в таблицы 2, 3.

Таблица 2 – Настройки регулятора для объектов без самовыравнивания

Регулятор	Типовой процесс регулирования
апериодический	с 20% перерегулированием
П
ПИ
ПИД

Таблица3 – Настройки регулятора для объектов с самовыравниванием

Регулятор	Типовой процесс регулирования
апериодический	с 20% перерегулированием
И
П
ПИ
ПИД

Дата добавления: 2015-04-29