і необхідних показників якості регулювання. Причому, чим відповідальніше завдання ставиться перед регулятором, тим більш складний закон він повинен реалізовувати, тим по більш складному законом він повинен працювати.
Найпростішим законом регулювання є позиційний, при якому регулятор в залежності від поточного значення регульованого параметра перемикає регулюючий вплив з одного фіксованого рівня на інший. На практиці використовуються зазвичай двох- і трьохпозиційний закони регулювання, що мають відповідно два і три фіксованих рівня впливу. Математичне формулювання ідеального двохпозиційного регулювання має вигляд:
при або Y (?) Y0 (8)
при gt; 0 або Y (?) gt; Y0.
Більш складні закони регулювання - пропорційний (П), інтегральний (І), пропорційно-інтегральний (ПІ) і пропорційно-інтегрально-диференціальний (ПІД) - здійснюються регуляторами безперервного або імпульсного дії.
При пропорційному законі регулюючий вплив прямо пропорційно відхиленню параметра від заданого значення
(9)
де Кр - коефіцієнт передачі регулятора, який є параметром його налаштування.
Для роботи П-регулятора характерна наявність статичної помилки регулювання? YСТ.
Інтегральний закон регулювання описується виразом
(10)
де ТІ - постійна часу інтегрування (параметр настройки регулятора); часто величину у формулі (10) заміняють на КР за аналогією з формулою (9).
При цьому законі регулятор буде змінювати регулюючий вплив доти, поки не перестане змінюватися величина інтеграла, тобто поки регульований параметр не повернеться до заданому значенню. Таким чином, після завершення роботи І-регулятора статичної помилки не залишається (? YСТ=0).
Пропорційно-інтегральний (ПІ) закон регулювання є комбінацією П- і І-законів
(11)
ПІ-регулятор має два параметра настройки: КР і ТІ. (параметр ТІ називають часом ізодрома або часом подвоєння). Пропорційно-інтегральний регулятор забезпечує більш високу якість регулювання, ніж П- і І-регулятори. Статичної помилки не залишає (? YСТ=0).
Найбільш складним законом регулювання є пропорційно-інтегрально-диференціальний (ПІД), який описується виразом
(12)
де ТД - постійна часу диференціювання або час передування.
ПІД-регулятор має три параметри налаштування: КР, ТІ, ТД. Він застосовується на найбільш «важких» об'єктах і там, де потрібно забезпечити високу якість регулювання.
2.3 Вибір закону регулювання
Інженерний метод вибору закону регулювання (метод А. П. Копеловіча) грунтується на уявленні реальних промислових об'єктів регулювання у вигляді послідовно з'єднаних типових ланок: апериодического і чистого запізнювання. Це завдання було вирішене в розділі 2 при виконанні структурно-параметричної ідентифікації об'єкта регулювання.
Виробляємо вибір закону регулювання за методикою Копеловіча в наступному порядку.
. Розраховуємо ставлення? З/Т 0=59/166=0,355 і орієнтовно вибираємо по ньому тип регулятора: при? З/Т 0 gt; 0,2 вибирається регулятор безперервної дії.
. Далі визначаємо реалізований їм закон регулювання. Це проводиться по спеціально розрахованим графіком, який зображений на малюнку 4. За наведеними на малюнку 3 залежностям R Д=f (? З/Т 0) вибираємо найпростіший регулятор, що забезпечує при даному? З/Т 0 неперевищення допустимого значення величини R Д, яке було розраховано раніше.
термоперетворювач піч програмний температура
б - для процесу з? =20%; 1 - І-регулятор; 2 - П-регулятор; 3 - ПІ-регулятор; 4 - ПІД-регулятор.
Малюнок 4 - Графіки для вибору закону регулювання
За отриманими даними? З/Т0=59/166=0,355, і за графіком, зображеному на малюнку 3 робимо висновок, що підходить будь регулятор.
. Для П-регулятора, перевіримо його по допустимої статичним помилку? YСТ. Це виконується з використанням графіка залежності? YСТ=f (? З/Т0), зображеного на малюнку 4. Абсолютне значення статичної помилки знаходять за формулою:
(13)
де - відношення, визначене за ординате графіка на малюнку 3;
DY?- Відхилення параметра, що відповідає максимальному возмущающему впливу (DY? - Було розраховано раніше при визначенні RД).
Отримана величина? Yст=5,27 не перевищує допустиме значення, вказане у вихідних даних рівне 8, то отже не потрібно вибирати інший закон регулювання.
Малюнок - 5 Залежність статичної помилки регулювання від? з/Т0
За графіком 5 знайшли=0,31, яке визначили за допомогою? З/Т0=0,355.
4. За наведеними на малюнку 6 залежностям? Р /? З=f (? З/Т...
