1.23. Влияние свойств объекта регулирования: на выбор структуры системы регулирования; на выбор закона действия регулятора; на качество регулирования.

Свойства объектов регулирования: 1. Ёмкость – способность объекта накапливать или сохранять вещество или энергию.

Ёмкость влияет на качество регулирования следующим образом:

1. ошибка регулирования:

а) для систем регулирования с компенсацией возмущающего воздействия: чем больше ёмкость (С) объекта регулирования, тем меньше ошибка;

б) для следящих и программных систем: чем больше ёмкость, тем больше ошибка.

2. быстродействие:

увеличение ёмкости объекта регулирования приводит к увеличению времени запаздывания, что уменьшает быстродействие системы.

2. Способность к самовыравниванию.

Способность к самовыравниванию влияет на выбор закона регулирования следующим образом:

• пропорциональный закон (П-закон) используется для объектов управления с положительным самовыравниванием и без самовыравнивания (нейтральные) при небольших изменениях входных величин;

• интегральный закон (И-закон) нельзя использовать для объектов с отрицательным самовыравниванием (большое самовыравнивание) и объектов без самовыравнивания (нейтральные). При этом, запаздывание должно быть мало;

• пропорционально-интегральный закон (ПИ-закон) используется для объектов управления с положительным самовыравниванием и без самовыравнивания (нейтральные) при больших, но плавных нагрузках (для объектов, где необходима большая точность);

• пропорционально-интегрально-дифференциальный закон (ПИД-закон) используется для объектов с большим запаздыванием и большой инерционностью, при этом в объекте частое изменение входных величин.

3. Запаздывание – отношение времени запаздывания к постоянной времени .

Влияние на структуру и закон регулирования:

< 0,2 - подойдут двухпоз. регуляторы

- линейный закон. При этом, для отношений: 0,2 - 0,4 - П-закон 0,4 - 0,7 - ПИ-закон 1 - ПИД-закон

> 1 - необходимы многоконтурные САР.

1.24. Основные линейные законы регулирования: уравнения, основные свойства, примеры.

1.26-1.31

1.25. Классификация и особенности законов регулирования.

1. Линейные

1.26-1.31

2. Нелинейные

1.32

1.26. Пропорциональный закон регулирования: уравнение, основные свойства, характеристики.

Пропорциональным называют линейный закон регулирования, отражающий прямо пропорциональную зависимость между изменением управляющего воздействия и погрешностью регулирования:

где Кр — коэффициент усиления, являющийся параметром настройки пропорционального регулятора.

Статические характеристики П-регулятора при различных коэффициентах усиления Кр:

Избавиться от недостатка, присущего пропорциональному закону регулирования – статической погрешности – п ринципиально невозможно. Можно, однако, уменьшить статическую ошибку регулирования, увеличивая Кр.

Передаточная функция пропорционального регулятора:

В динамическом отношении П-регулятор является статическим звеном нулевого порядка.

Переходная характеристика П-регулятора:

Переходные характеристики П-регулятора при различных коэффициентах усиления

При изменении регулируемого параметра П-регулятор мгновенно формирует управляющее воздействие, т. е. является безынерционным.

Частотная передаточная функция пропорционального регулятора:

Амплитудная и фазовая частотные характеристики П-регулятора равны:

Если на вход П-регулятора подать гармонические колебания, то выходная величина его изменяется по гармоническому закону без запаздывания. Амплитуда выходных колебаний в Кр раз отличается от амплитуды входных колебаний.