Закон на регулиране, се нарича контролер. Задачи за изпълнение



Дата17.08.2018
Размер41.43 Kb.



Технически Университет – София

Електронни Регулатори





Изработил:

Диан Милчев Илиев

Фак. №:

101207035

Факултет:

ФЕТТ

Специалност:

Електроника

Ръководител:




Дата:



Протокол № : 5

Закони за регулиране

Теоритична постановка:


Законът за регулиране показва начина на регулиране на сигнала на грешката e(t) и формиране на подходящ сигнал u(t) за въздействие върху изпълнителното устройство, с цел да се компенсира грешката на регулиращата система при запазване на устойчивостта й. Устройството, което реализира избрания закон на регулиране, се нарича контролер.


Задачи за изпълнение:


  1. Да се пречертаят представените на макета принципни схеми, реализиращи различните закони на регулиране.

  2. Да се снемат преходните характеристики на законите на регулиране.

  3. Да се определят параметрите на изследваните закони на регулиране: пропорционален, пропорционално-интегрален, пропорционално-диференциален, пропорционално-интегрално-диференциален.

  4. Да се напишат предавателните функции на законите чрез елементите на схемите им.

  5. Да се обясни действието на релейните регулатори.

  6. Да се снемат и начертаят в обща координатна система входните и изходните сигнали на релейните регулатори.

  7. Да се определи зоната на нечувствителност и хистерезиса на релейните регулатори.

Резултати:




  1. Пропорционален закон за регулиране(P закон):


Изходният сигнал е пропорционален на входния с коефициент на пропорционалност kp. u(t) = kp.e(t)

- Предавателна ф-ция: W(p)=kp

Колкото грешката е по-голяма, толкова по-голямо е коригиращото въздействие.

Предимства при пропорционалния закон са лесната му схемна реализация и високо бързодействие на регулатора. Недостатък е, че системата работи със статична грешка.



  1. Интегрален закон за регулиране(I закон):

Изходният сигнал е пропорционален на интеграл от грешката:



т.е.

Изходът е пропорционален на натрупаната грешка и голямо коригиращо въздействие се получава, когато интегралът е голям, а не самата грешка.

Интегралният закон повишава реда на системата с 1. Това е главно предимство на използването му. Ако системата е от „тип 0” при използването на интегрален регулатор тя става от „тип 1”.

Недостатък: Интегралният закон има много бавна реакция. Прибавя се корен в изходното П сравнение на отворената система и има дестабилизиращ ефект.




  1. Диференциален закон за регулиране((D закон):

Уравнение на закона е u(t) = kd.de(t)/dt


Предавателната му функция е W(p) = kd.p

Когато скоростта на изменение на грешката е голяма в бъдеще тя ще има голяма стойност. Този закон дава голямо коригиращо въздействие преди грешката да стане голяма.

Предимство: Предпазва нарастването на грешката напред във времето и дава коригира-що въздействие преди да сме стигнали до голяма грешка.

Недостатък: Ако грешката е константа, даже и да е голяма u=0. При бавни изменения на грешката този закон не помага. Затова не се използва самостоятелно, а и трудно се получава в чист вид.

Реалният вид на закона за регулиране е : τ.du(t)/dt + u(t) = .de(t)/dt.

Времеконстантата τ е много малка. Схемата работи като идеален диференциатор до честоти .




  1. Пропорционално-диференциален закон (PD закон):

Комбинира особеностите на пропорционалния и диференциалния закон.

Идеалното уравнение на закона е:

u(t) = kp.e(t) + .de(t)/dt,

а реалното му поведение се описва с τ.du(t)/dt + u(t) = kp.e(t) + kd.de(t)/dt
, Z2=R2, e2 = -e1.(kp+ ) , kp =


  1. Пропорционално-интегрален закон(PI закон):


Комбинира особеностите на пропорционалния и интегралния закон на регулиране – добро бързодействие с липса на статична грешка. Изходният сигнал на контролера е пропорционален на грешката и на интеграл от грешката, т.е.

u(t) = kp.e(t) +

Предавателната му функция е : W(p) = kp + ki/p

Z1 = R1, , ,




  1. Пропорционално-интегрално-диференциален закон (PID закон).



Позволява комбиниране на предимствата на разгледаните закони без недостатъците им: добро бързодействие, изпреварваща реакция и минимална или нулева статична грешка.

Уравнението на закона е: U(p) = (kp +

Ефектът от действието на трите закона е събирателен. При ПИД-закона на регулиране регулаторът е най-бързодействащ и точен при най-добра устойчивост.

ПИД закона на регулиране, повишава реда на системата с 2, тъй като всяка от двете съставки – интегрална и диференциална, повишава реда на регулатора с 1. Ако τ = 0,

редът на системата се повишава само с 1.



  1. Релейни регулатори:

Това са регулатори, при които поне едно звено има релейно действие. Неговата изходна реакция е неизменна по амплитуда, контролира се само времето за наличие-то или липсата й. Системите с релейно действие намират широко приложение, поради простата си и надеждна конструкция.

Предимство на релейните регулатори, е че комутиращият елемент работи в ключов режим, при което разсейваната мощност върху него е малка.

Обикновено звеното, което реализира закона на регулиране (контролера) е елемента с релейна характеристика. Той може да бъде обхванат от различни релейни връзки, с което да се въздейства върху общото поведение на регулиращата система.

Според нивата на установяване на изходното напрежение релейните регулаторите са дву- или трипозиционни, симетрични или несиметрични със или без зона на нечувствителност (δ), със или без хистерезис (ε).




База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2016
отнасят до администрацията

    Начална страница