16. Типовые передаточные функции автоматических регуляторов. Пропорцилнально-интегральные регуляторы (пи-регулятор).

Автом-ие рег-ры по своим динамическим св-м подразд-ся на линейные и нелинейные. При проектировании наиболее часто применяемых линейных автом-их рег-ов исп-ют пропорциональный, интегральный, пропорционально-интегральный и пропорционально-интегрально-дифференциольный законы регулирования.

ПИ-регуляторы оказывают воздействие на регулирующий орган пропорционально отклонению и интегралу от отклонения регулируемой величины: .

Постоянная времени называется временем изодрома. Она определяет величину составляющей регулирующего воздействия, пропорциональной интегралу от отклонения регулируемой величины Х и численно равна «времени удвоения» регулятора, т.е. времени, в течение которого первоначальное значение выходной величины регулятора, равное удваивается вследствие действия одной только его интегральной части.

Иначе .

Откуда следует, что скорость перемещения исполнительного механизма в ПИ-регуляторе пропорциональна как скорости изменения регулируемой величины, так и самому изменению регулируемой величины.

Передаточная функция ПИ-регулятора .

В динамическом отношении ПИ-регулятор эквивалентен П-регулятору с коэффициентом передачи и И-регулятору с коэффициентом передачи , соединенным параллельно.

Если при настройке ПИ-регулятора установить очень большую величину времени изодрома , то он превратится в П-регулятор.

Если при настройке регулятора установить очень малые значения и , но при этом так, чтобы их отношение имело существенную величину, получим И-регулятор с коэффициентом передачи .

Закон регулирования ПИ-регулятора представлен на рисунке ниже.

При скачкообразном изменении регулируемой величены на величину идеальный ПИ-регулятор вначале мгновенно перемещает исполнительный механизм на величину , пропорциональную отклонению регулируемой величины, после чего исполнительный механизм регулятора дополнительно перемещается в ту же сторону со скоростью , пропорциональной отклонению регулируемой величины. Следовательно в ПИ-регуляторе при отклонении регулируемой величины от заданного значения мгновенно срабатывает пропорциональная (статическая) часть регулятора, а затем воздействие на объект постепенно увеличивается под действием интегральной части регулятора, называемой астатической.

Параметрами настройки регулятора являются коэффициент передачи и время изодрома . При изменении регулируемой величины скорость воздействия на объект астатической части регулятора определяется величиной отношения .

17. Типовые передаточные функции автоматических регуляторов. Пропорционально-интегрально-дифференциольные регуляторы (пид-рег-р).

Автом-ие рег-ры по своим динамическим св-м подразд-ся на линейные и нелинейные. При проектировании наиболее часто применяемых линейных автом-их рег-ов исп-ют пропорциональный, интегральный, пропорционально-интегральный и пропорционально-интегрально-дифференциольный законы регулирования.

ПИД-регуляторы воздействуют на регулирующий орган пропорционально отклонению Х регулируемой величины, интегралу этого отклонения и скорости изменения регулируемой величины:

.

Постоянная времени определяет степень влияния производной (скорости изменения регулируемой величины) на закон регулирования и называется временем предварения.

Передаточная функция регулятора.

.

При скачкообразном изменении регулируемой величины идеальный ПИД-регулятор в начальный момент времени оказывает мгновенное бесконечно большое воздействие на регулирующий орган; затем величина воздействия мгновенно падает до значения, определяемого пропорциональной частью регулятора, после чего, как и в ПИ-регуляторе, постепенно начинает оказывать свое влияние астатическая часть регулятора.

Параметрами настройки регулятора являются коэффициент передачи регулятора , время изодрома и время предварения .

ПИД-регулятор по возможностям настройки является более универсальным по сравнению с другими регуляторами. С его помощью можно осуществлять различные законы регулирования.

Так, при и бесконечно большой величине получаем П-регулятор. При , устанавливая достаточно малые значения и , получает И-регулятор. При и конечных значениях и имеем ПИ-регулятор.