Регуляторы

ВВЕДЕНИЕ 3
1. Регуляторы и автоматические регуляторы 4
1.1 Общие сведения о регуляторах 4
1.2 Классификация регуляторов 6
2. Работа основных типов регуляторов 9
2.1 Пропорциональный регулятор 9
2.2 Интегральный регулятор 10
2.3 Пропорционально-интегрально-дифференциальные регуляторы 12
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 14
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 15

1.2 Классификация регуляторов

В зависимости от возможности изменять свой режим работы регуляторы делятся на два класса:
• регуляторы с настройкой - адаптивные и экстремальные. В адаптивных регуляторах происходит настройка параметров для достижения оптимального качества регулирования при изменении характеристик объекта во время его работы. Экстремальные регуляторы - непрерывно производят поиск оптимальных значений выходных величин объекта;
• детерминированные регуляторы не изменяют своих параметров в процессе своей работы.
В зависимости от конструктивного исполнения имеются следующие регуляторы:
• агрегатного типа – в таких регуляторах используется агрегатный принцип построения, который используется при стандартных сигналах на выходе датчиков.
...

2.1 Пропорциональный регулятор

Пропорциональный регулятор представляет собой одно из самых распространенных и простых устройств и алгоритмов управления (Рисунок 2.1). Пропорциональный регулятор – это устройство в обратной связи, которое формирует управляющий сигнал. Пропорциональный регулятор выдает выходной сигнал, пропорциональный входному, с коэффициентом пропорциональности К.

Рисунок 2.1 - П (пропорциональный) -регулятор

Выходной сигнал, вырабатываемый пропорциональной частью пропорционального регулятора, противодействует отклонению регулируемой величины от данного значения, наблюдаемого в данный момент. Выход пропорциональный регулятор выдаст тем больше, чем больше отклонение.
Если пропорциональный регулятор имеет входной сигнал, равняющиеся заданному значению, то выходной равен 0.
Пропорциональный регулятор имеет существенный недостаток в том, что при его использовании значение регулируемой величины никогда не стабилизируется на заданном значении.
...

2.2 Интегральный регулятор

Интегральными (И-регуляторами) – называют регуляторы (Рисунок 2.2), скорость перемещения которых регулирующего органа пропорциональна величине отклонения регулируемого параметра от заданного значения.

1-шток; 2-точка опоры; 3-рычаг; 4-груз; 5-вентиль; 6-манометр
Рисунок 2.2 - Принципиальная схема интегрального регулятора прямого действия

При определенном значении регулируемого параметра регулирующий орган может занимать положения от «открыто» до «закрыто» в любой точке. При этом регулируемый параметр временно отклоняется в определенных пределах.

Рисунок 2.3 - Переходные процессы регулирования И-регулятора

С уменьшением Ts растет колебательность переходного процесса. При слишком малых значениях Ts система регулирования может перейти в неустойчивое состояние.
К достоинству следует отнести то, что регулируемый параметр всегда стремится довести до заданного значения.
...

2.3 Пропорционально-интегрально-дифференциальные регуляторы

Для системных процессов не редко требуется, чтобы контролируемые параметры были способны быстро реагировать на внешние воздействия и поддерживать другие системные константы (температура, поток, давление и тому подобное). Простым примером является насосная система, имеющая несколько отводных клапанов. Для поддержания постоянного потока для каждого клапана, давление в трубопроводе должно быть неизменным. Если насос, который питает систему, управляется приводом, то при открытии клапанов скорость мотора должна возрастать и, соответственно, уменьшаться при их закрытии для поддержания постоянного давления в трубопроводе.
Средством для соответствия этому требованию является «регулятор задания». Давление в трубопроводе, которое измерено датчиком, сравнивается с заданным значением давления. Регулятор формирует задание скорости для мотора для коррекции ошибки, сравнивая давление в системе с заданным значением.
...