Типовые алгоритмы регулирования САУ
Рассмотрим типовые алгоритмы управления (законы регулирования), применяемые в линейных автоматических системах.
1. Простейший закон регулирования реализуется при помощи безынерционного звена с передаточной функцией
Wp(p)=y(p)/e(p)= kп = kp. (5.1)
Согласно этому выражению управляющее воздействие и в статике и в динамике пропорционально сигналу ошибки e. Поэтом такой закон регулирования называется пропорциональным (П).
Преимущества П-регулятора — простота и быстродействие, недостатки — ограниченная точность (особенно при управлении объектами с большой инерционностью и запаздыванием).
2. Закон регулирования, которому соответствует передаточная функция
Wp(p)= kи/p =kp/Tи p (5.2)
называется интегральным(И). При интегральном законе регулирования управляющее воздействие у в каждый момент времени пропорционально интегралу от сигнала ошибки e. Поэтому И-регулятор реагирует главным образом на длительные отклонения управляемой величины от заданного значения. Кратковременные отклонения сглаживаются таким регулятором.
Преимущества интегрального закона — лучшая (точность в установившихся режимах, недостатки — худшие свойства в переходных режимах (меньшее быстродействие и большая колебательность).
3. Наибольшее распространение в промышленной автоматике получил пропорционально-интегральный (ПИ) закон регулирования
Wp(p)= kп + kи/p = kp + kp/Tи p = kp(Tи p + 1)/Tи p. (5.3)
Благодаря наличию интегральной составляющей ПИ-закон регулирования обеспечивает высокую точность в установившихся режимах, а при определенном соотношении коэффициентов kп и kиобеспечивает хорошие показатели и в переходных режимах.
4. Наилучшее быстродействие достигается при пропорционально-дифференциальном (ПД) законе регулирования
Wp(p)= kп + kдp = kp + kpTд p. (5.4)
ПД-регулятор реагирует не только на величину сигнала ошибки, но и на скорость его изменения. Благодаря этому при управлении достигается эффект упреждения. Недостатком пропорционально-дифференциального закона регулирования является ограниченная точность.
5. Наиболее гибким законом регулирования (в классе линейных законов) является пропорционально-интегрально-дифференциальный(ПИД) закон
Wp(p)= kп + kи/p + kдp = kp(Tи p + 1 + Tи Tд p2)/Tи p, (5.5)
который сочетает в себе преимущества более простых законов.
Коэффициенты и постоянные времени, входящие в передаточные функции типовых регуляторов, называются настроечными параметрами и имеют следующие наименования: kп, kи, kд — коэффициенты пропорциональной, интегральной и дифференциальной части; kp — передаточный коэффициент регулятора; Tи— постоянная времени интегрирования; Tд — постоянная времени дифференцирования.
Параметры, входящие в различные записи (5.1) и (5.5) ПИД-закона, связаны между собой соотношениями:
kп = kp; kи = kp / Tи; kд = kp Tд. (5.6)
Дата добавления: 2016-04-22; просмотров: 1404;