Вычисление настроек регуляторов и исследование статических свойств системы регулирования
Автоматическое устройство, обеспечивающее поддержание выходных величин объекта вблизи требуемых значений, называют автоматическим регулятором.
Регулятор реализует закон регулирования. Структурная схема системы регулирования представлена на рисунке 2.
Р – регулятор,
ОУ – объект управления,
Рисунок 2 – Структурная схема системы регулирования
Целью регулирования является выполнение условия ε = y3 – y = 0
Основные законы регулирования:
1) релейный (р- закон)
0, если ε ≤0
U = 1, если ε>0
г де 1 – включено, 0 – выключено
Преимущество: простота реализации, недостаток: низкое качество регулирования.
2) пропорциональный (п-закон)
U = КП . ε
где КП – коэффициент передачи регулятора.
Преимущества: простота реализации, высокое быстродействие, недостатки: ненулевая ε, низкое качество регулирования.
3) Интегральный (И-закон)
,
где ТИ – постоянная интегрирования.
Преимущества: отсутствие ошибки в установившемся режиме, недостатки: низкое быстродействие и склонность к автоколебаниям.
4) Пропорционально-интегральный (ПИ-закон)
Обладает преимуществами П- и И- регуляторов. Недостаток: сложность.
Определим КП для П-регулятора по формуле
Для ПИ- регулятора
ТИ = 0,6 . ТОБ = 0,6 . 14 = 8,4 мин
Для определения статической ошибки системы регулирования нужно изобразить эту систему, содержащую регулятор КП и объект КОБ (рисунок 3).
Рисунок 3 – Структурная схема замкнутой системы регулирования
Коэффициент передачи последовательного соединения звеньев равен
К1 = КП . КОБ
Коэффициент передачи обратной связи К2 = 1
Коэффициент передачи замкнутой системы в статике
Принимая величину изменения задания yЗ = 1, находим установившееся значение
yуст = 1 . 0,51 = 0,51
Тогда статическая ошибка равна
Для уменьшения статической ошибки и сохранения других показателей качества регулирования необходимо применять другие законы регулирования (например И- или ПИ- закон).
13. Методы расчета параметров настройки регуляторов. Расчет параметров настройки регулятора методом Циглера-Никольса .