Понятие о законах регулирования. РП - закон.

Закон регулирования — это вид зависимости между вели­чиной регулирующего воздействия (выходная величина регуля­тора) и отклонением регулируемого параметра от заданного значения (входная величина регулятора). Закон регулирования может быть выражен аналитически в виде определенного урав­нения. Различают три основных закона регулирования: пропор- 164 циональный, интегральный, дифференциальный и три комбини­рованных закона регулирования: пропорционально-интеграль­ный, пропорционально-дифференциальный, пропорционально- интегрально-дифференциальный.

Величина и знак отклонения регулируемого параметра от за­данного значения±Дф, интеграл отклонения по времени | Д<рЛ, скорость отклонения регулируемого параметра йу/сИ учитыва­ются в целях формирования регулирующего воздействия ре­гуляторов, реализующих соответствующие законы регулиро­вания.

Закон регулирования П-регулятора выражается уравнением |л, = &рДф, где ц—регулирующее воздействие (относительное пе­ремещение регулирующего органа); кр— коэффициент усиления, настроечный параметр, значение которого определяется в про­цессе расчета промышленной АСР; Д<р — отклонение регулируе­мого параметра от заданного значения.

Закон регулирования И-регулятора можно выразить форму­лой ТрйцШ— ±Аф, где Гр — коэффициент пропорционально* сти, настроечный параметр регулятора, подлежащий определе­нию в процессе расчета АСР, т. е. время, за которое регулирую­щий орган переместится из одного крайнего положения в другое при максимальном значении Дф.

Если уравнение для И-регулятора проинтегрировать, то по­лучим р. = 1/Тр рА<р<М + [го, где цо — положение регулирующего органа до начала возмущения.

Закон регулирования Д-регулятора можно записать в виде уравнения ц=£д£?ф 1<Н, где кл— коэффициент усиления Д-регу- лятора.

Особенность Д-регулятора заключается в том, что он реаги­рует не на величину отклонения регулируемого параметра, а только на скорость отклонения его. Поэтому нет промышлен­ных регуляторов, реализующих в чистом виде дифференциаль­ный закон регулирования.

Комбинированный закон регулирования ПИ-регулятора вы­ражается формулой ц = Ар(Дф + 1/Тя| Афй<), где Тя — время изодрома, настроечный параметр ПИ-регулятора. Эта величина характеризует степень ввода в закон регулирования интеграла. Коэффициент усиления кр также является параметром на­стройки ПИ-регулятора.

При отклонении регулируемого параметра от заданного зна­чения ПИ-регулятор в начальный момент времени действует так же, как и П-регулятор, т. е. перемещает регулирующий ор­ган на величину, пропорциональную отклонению. Если при этом регулируемый параметр не достигнет заданного значения, то ПИ-регулятор будет продолжать перемещать регулирующий орган до тех пор, пока он не достигнет заданного значения. ПИ-регуляторы обладают хорошими динамическими свойствами за счет пропорциональной составляющей (&рДф) и хорошими статическими свойствами за счет интегральной составляющей (Ар/Ги^Дфс^), благодаря чему они широко применяются.

Закон регулирования ПД-регулятора имеет вид ц. = &Р(Дф± ±ТАйу/<1{), где Тж — время дифференцирования, или время предварения.

Введение в закон регулирования дополнительного воздей­ствия Тайц>/Ш, учитывающего скорость отклонения регулируе­мого параметра, положительно влияет на процесс регулирова­ния. Так как в начальный момент возмущения скорость откло­нения регулируемого параметра проявляется более значительно, чем само отклонение, то регулятор, реагируя на скорость изме­нения регулируемого параметра, оказывает на объект предва­ряющее воздействие, не допуская появления значительного от­клонения.

Закон регулирования ПИД-регулятора имеет вид р,= = &р (Аф + 1/Т„ | ДфЛ±!Гд^фД#), где &Р — коэффициент пере­дачи; Ти — время изодрома; Тл — время предварения.

Позиционный регулятор типа ПР 1.5-М1 относится к приборам системы "Старт", построенных на

элементах УСЭППА, и предназначен для реализации двухпозиционных систем автоматического регули-

рования и схем сигнализации [8, 9].

Позиционный регулятор реализует закон регулирования вида

 Рвых = 0 при Рп < Рз,

 при настройке на максимум;

 Рвых = 1 при Рп > Рз

 Рвых = 0 при Рп > Рз,

 при настройке на минимум,

 Рвых = 1 при Рп < Рз

где РВЫХ – значение выходного сигнала; РП – значение сигнала регулируемой величины, поступающего с

измерительного преобразователя; Рз – заданное значение регулируемой величины.

Так как регуляторы, реализующие такой закон регулирования, имеют большую инертность, их ре-

комендуется применять на объектах с самовыравниванием, для которых отношение времени запаздыва-

ния к постоянной времени объекта больше 0,2.

Отклонение от принятого закона может быть вызвано в статическом режиме гистерезисом чувстви-

тельного элемента, конечным коэффициентом усиления элемента сравнения, неравенством площадей

мембран и т.д. В динамическом режиме отклонение от принятого закона может быть вызвано быстро-

действием элемента сравнения и усилителя мощности.

Экспериментальная статическая характеристика приведена на рис. 8.1. Она практически близка к ре-

лейной: ширина зоны возврата менее 1 %, а зона статизма не более 0,5 %.

Дата добавления: 2015-07-15