Позиционные регуляторы.

Реализуются на практике с применением электронных, электромеханических, пневматических аналоговых и дискретных устройств, имеющих релейные характеристики.

Позиционные регуляторы производят сравнение контролируемого параметра с сигналами задания и обеспечивают переключение управляющего воздействия на дискретные уровни, которые определяются структурой регулятора. Позиционный регулятор постоянно оказывает на объект управляющее воздействия, отличные от значений, необходимых для равновесного состояния объекта. В результате этого регулятор работает в автоколебательном режиме в окрестностях равновесного состояния.

В общем случае позиционный регулятор включает в себя (см. рис. 5.2.):

устройство сравнения (1);

нормализатор (2);

релейный элемент (3);

датчик обратной связи (4);

объект регулирования (5).

Приняты следующие обозначения:

q1– сигнал задания;

ε0 – сигнал рассогласования;

m – управляющее воздействие;

q3 – регулируемый параметр.

Различают двух, трех и многопозиционные регуляторы.

Например, для двух позиционного регулятора существуют два уровня управляющего воздействия: max – m1, нулевой – m0. (см. рис.5.3.). В зависимости от сигнала рассогласования ε, регулятор переключается в одно из состояний.

Это простые и дешевые регуляторы с обратной связью, применяемые в несложных приложениях, например в термостатах отопительных систем и бытовых холодильников. Эти регуляторы используются также в простых производственных, например, в системах управления уровнем или простейших дозаторах.

Для малоинерционных объектов частота переключения может быть очень высокой, поэтому в позиционном регуляторе искусственно создают зону гистерезиса.

Позиционное реле вызывает колебания относительно постоянного опорного значения, поскольку управляемая переменная изменяется скачком между двумя фиксированными значениями. Это может вызвать чрезмерный износ конечного элемента системы управления, механический клапан может быстро выйти из строя; для других исполнительных механизмов, например соленоидных выключателей, подобной проблемы не возникает.

Характеристика трехпозиционного регулятора (см. рис.5.4.) с реверсом и зоной гистерезиса, так как есть отрицательные управляющие воздействия.