Разграничаване 5 основни закони за контрол на:
¾ неразделна (А - законът);
¾ пропорционален (P - закон)
¾ пропорционално-интегрален (PI - закон);
¾ пропорционално-диференциално (PD - право);
¾ пропорционално-интегрален-производно (право PID).
Регламент Закони получени чрез включване на допълнителни елементи към основните елементи на контролера.
Според регламента за закон зависимост разбере mreg регулаторното въздействие на контролирания параметър в динамичните режими на системата (mreg = F (й)). Ние получи уравненията на тези закони, като се използва предварително познаване на автоматизация.
И - закон регулиране
Блоковата схема на това право е показано на фиг. 50.
Фиг. 50. Блок схема на CAP
mreg = F (й) - регулиране право (закона на движение управляващ орган).
Основни елементи на регулатора: I.U измервателно устройство .. сравнение елемент ES ; UU усилвател ; задвижка IM Те са свързани последователно в контролера, така че да се получи предавателната функция на регулатора трябва да знае функциите на прехвърлянето на тези елементи, като се има предвид от тях да бъдат най-простите.
1. IU Този сензор за измерване на параметър й (налягане, температура, ниво, и т.н.). Предполагаме своя пропорционален елемент.
След това. където KIU - печалбата на измервателното устройство. Трансфер функция :.
2. ES За сравнение, допълнение елемент възниква сигнали от датчика и зададената стойност, и с признаци генерирани грешка сигнал.
функцията за трансфер на елемента сравнение ще
3. UU Усилвателят е проектиран да се разширят слаб Dy сигнал в силен сигнал и, която контролира работата на задвижващия механизъм, така че ние да поеме своята пропорционален елемент. Тогава уравнението UU ще бъде
където kUU - регулиране на усилването единица (UU). функцията за трансфер на усилвателя
4. IM Задвижването се придвижва на регулатора (RO). В повечето случаи, движението се извършва с постоянна скорост, тъй като тя е снабдена с електрически двигател с постоянна скорост. Тогава IM Тя може да се дължи на идеалното интегриране елемент. уравнение MI
и функцията за трансфер
функцията за трансфер на регулатора
От тази връзка ние получаваме уравнението на регулатора във формуляра за оператор
диференциално уравнение, от която ще се контролира
Решението на това уравнение дава право за управление
От това уравнение следва, че движението регулатор mreg пропорционална на интеграл от измерената стойност в момент (и практика). В литературата за автоматизация, този закон е описано като
където Ti - време интеграция; KP - контролер печалба.
Ускоряване на контрол отговор
Фиг. 51. отговор контрол ускорение
Когато J = конст имат
Регулатор се движи с постоянна скорост (μreg - линейна функция на времето), и показва, че способността на ускорение.
Когато Т ¥ ® регулатор ще се движи с висока скорост и бързо да достигне своите крайни позиции ( "отворен" или "затворено"). В процеса на адаптиране на регулатора ще всички през повечето време, за да бъде в крайни позиции, тоест, да има място за управление (Pz- право) като специален случай на интегралната закона.
Достойнство и закона: прецизен контрол в статичен режим (без статично грешка).
Недостатъци. лоши динамични характеристики: висок динамичен деформация и A1 редовното време ТР. Това се дължи на факта, че регулаторът е непрекъснато движение, докато той е в контрола на зоната на нечувствителност.
Предимства и недостатъци могат да се видят в графиката на процеса на регулиране, която се определя като промяна в контролния параметър J във времето, когато се прилага към обекта на яд.
Фиг. 52. Метод за регулиране и регулатор j0 - предварително определена стойност; Dnech - мъртва зона на контрол; А1 - динамичен отклонение; TP - контрол на времето
За подобряване на динамични свойства, необходими за контролиране на регулатора периодично спиране в междинно положение, той предотвратява да се движат непрекъснато. За тази цел, въведена обратна позиция регулатор, който да промени регулацията на закона.
P - регулиране закон
Този закон е изготвен от строг контрол на отрицателна обратна връзка за позицията на регулаторния орган. Твърда връзка означава, че обратната връзка включва пропорционален елемент. Структурно регулатор верига с обратна връзка има формата (Фигура 49):
Фиг. 53. Блок схема на SAR с п-regudyatorom х - ефекти (сигнал) обратна връзка
Ние приемаме, че основните елементи на същия контрол като при прегледа и - законът, който е известен със своите функции за трансфер.
Уравнение твърда обратна връзка е
Нейната функция е прехвърляне
функцията за трансфер на контролера се получава продукта от функцията за трансфер на комплексно съединение избира и определя в Схема I и функцията за трансфер IU
Функцията за прехвърляне се определя като WI
От тази връзка ние получаваме уравнението на регулатора
Това уравнение е първи ред инерционно обект. В опростяване (TI.M. = 0), ние получаваме опростена уравнение контролер
което показва, че mreg пропорционално на промяната на контролирания параметър (P-закон).
В литературата за автоматизация, този закон обикновено се записва като
при което - печалбата контролер.
Предимства на U-закон - в добри динамични характеристики на контролера. Регулатор спира в междинно положение поради ефекти обратна връзка, степента на което увеличава като тялото на изместване регулиране (mreg).
Липса - статични система операционни начини за регулиране възниква грешка (грешка статичен контрол), тъй като обратната връзка се изключва, когато администраторът не е премахнат.
х = у - Y0 когато Dy = 0 - прекъсване контролер не работи.
Ускоряване на контролера P (фиг. 54)
Фиг. 54. Ускорение P контролер
Характеристики построена с TI.M. = 0, съответстващ на Р контролера последното уравнение. Когато TI.M. ¹0 регулатор ще се премести (експонента), който може да получава кривата чрез решаване на първия ред диференциално уравнение (9.7).
Предимства и недостатъци на контрол може да се види в графиката на процеса на регулиране (Фигура 55).:
Фиг. 55. Процесът на адаптиране на P-регулатор
При използване на този закон, динамично отклонение А1 и редовното време ТР е по-малко от I-закон, следователно, U-закон се използва в статично допустимата грешка Djst регламент.
Това право се получава чрез въвеждане на гъвкав отрицателна обратна позиция регулаторен орган. Гъвкава връзка означава, че обратната връзка включени реалната разграничаване елемент, входният сигнал, който е максимално в началния час и изчезва с течение на времето. Ето защо, при първоначално време регулаторът работи по P-закона, и в крайна сметка, когато обратната връзка е отстранена, тя работи на I-закона.
Структурна схема за контрол PI е същият като този на контролера на P, само за обратна връзка е друга - гъвкав. При същите основни елементи на контрол: IW, ES, Cu, МВР, е да се вземе предвид предавателната функция на обратната връзка.
Уравнение гъвкав обратна връзка има формата:
Следователно, функцията за трансфер на равенството на обратна връзка
Получават функция за контрол на прехвърляне по подобен начин, както при получаването на такива в P практика.
От тази връзка трябва да контролира уравнение във формуляра за оператор
Следователно уравнението на регулатора
Ние се опрости това уравнение, като TI.M. ®0. получаваме
Неговото решение чрез разделяне на променливите дава
Това се вижда от това уравнение, че движението на регулаторния орган (mreg) пропорционално регулируем параметър J от него и интеграл по отношение на времето (PI-закон).
В литературата, това уравнение може да се запише като
където кр и Ti - настройки PI контролер (печалба и време интеграция).
Ускорение PI регулатор има формата (фиг. 56)
Фиг. 56. Ускоряване на регулатора на PI
Характеристики построена с TI.M. = 0, съответстващ на последната от уравнения, получени. Ако TI.M. ¹0, регулаторът ще се движи по крива, която може да бъде получена от разтвори на втори ред диференциално уравнение (9.9).
Такъв процес контрол движение регулатор значително подобрява в сравнение с I-закона. Това може да се види на процеса на контрол на графика (фиг. 57).
Фиг. 57. Метод за регулиране с PI
Графиката показва, че отклонението на динамичен параметър А1 е по-малък, отколкото практика и регулиране време ТР - по-малко. Освен това, при статични условия няма грешка контрол, тъй като средната стойност в рамките на J контролер мъртва зона е равна на една Dnech j0 предварително определена стойност.
Поради тези предимства на PI практика е най-широко използвани от закона в регулацията на технологични процеси.
Свързани статии