Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Схемная реализация регулятора

Читайте также:
  1. V. Реализация и концепция.
  2. V. Реализация политики в области климата
  3. V. Формирование и реализация внешней политики Российской Федерации
  4. Алгоритм функционирования автоматического регулятора
  5. Выбор регулятора давления
  6. Глава 4. Реализация процесса
  7. Глава 9. РЕАЛИЗАЦИЯ ИМУЩЕСТВА ДОЛЖНИКА НА ТОРГАХ

Рассмотрим вопрос реализации системы управления некоторым объектом. Пусть необходимо удерживать величину (координату) на выходе некоторого объекта на постоянном уровне независимо от изменения внешних условий. Объектом может быть стабилизатор напряжения, устройство поддержания температуры в помещении и т. п.

Эта задача обычно решается с помощью регулятора, образующего совместно с объектом типичную структуру с ООС (рис.154).

Рис. 154

На входе регулятора производится сравнение регулируемой координаты с заданным значением (уставкой) . Разность этих величин усиливается и подается через исполнительный механизм на объект. Чем больше коэффициент усиления регулятора, тем меньше может быть ошибка и точнее регулирование. Однако имеющая место инерционность объекта обычно не позволяет реализовать такой простой пропорциональный закон регулирования. Для устранения возникающей при больших значениях и минимизации ошибки в регулятор вводят интегрирующее звено и формируют его выходной сигнал в виде

.

Недостаток пропорционально-интегрального (ПИ) закона регулирования — малая чувствительность к быстропеременным возмущениям. Поэтому в регулятор вводят звено, формирующее сигнал, пропорциональный производной регулируемой координаты :

.

Данный закон управления называется пропорционально-интегрально-дифференциальным (ПИД), регуляторы, реализующие такой закон называются ПИД-регуляторами.

Чтобы иметь возможность получить наилучшие свойства у системы (время переходного процесса, перерегулирование, точность и т. д.), производят настройку регулятора подбором значений , , .

Аппаратно ПИД-регулятор может быть реализован с помощью элементов аналоговой электроники. Рассмотрим вопрос получения устройств, способных выполнять интегрирование и дифференцирование сигналов. На рис.154,а показана схема простого интегратора. Так как ток, текущий через конденсатор равен (в силу идеальности ОУ) току , текущему через резистор, и , то . Пределами интегрирования являются моменты начала и конца отслеживания сигнала.

а) б)
Рис. 154

Из-за неидеальности ОУ сигнал на выходе рассмотренного интегратора, будет определяться выражением . Уменьшить ошибку интегрирование можно за счет усложнения схемы (рис. 154,б). Резистор снижает ошибку на низких частотах, когда емкостное сопротивление конденсатора велико. Так как этот резистор ограничивает частотный диапазон интегрирования снизу, его выбирают из условия . Резистор предназначен для компенсации смещения: . Максимальная частота интегрирования составляет .

Рис. 156

Показанная на рис. 156 схема дифференциатора будет выполнять операцию дифференцирования по закону в частотном диапазоне, ограниченном сверху частотой . Конденсатор выбирается из условия .

 

 


Дата добавления: 2015-07-14; просмотров: 83 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Особенности управления мощными полевыми транзисторами | Регулирование мощности с использованием ключевых схем | СХЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ЗАДАННОГО ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ | Структура и основные параметры | Устройства стабилизации мгновенных значений напряжения | Устройства стабилизации среднего значения напряжения | Импульсные стабилизаторы напряжения | ГЕНЕРАТОРЫ СИГНАЛОВ | Аналоговые фильтры | Синтез корректирующих звеньев |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Схемная реализация корректирующих звеньев| БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.006 сек.)