Описание работы простейшего регулятора

Простейшим регулятором скорости гидродвигателя является дроссель, который может быть установлен как на линии питания двигателя - на входе фиг. Простейшим регулятором роста растений является этилен, который оказывает на них самое различное воздействие: угнетает рост, ускоряет абсциссию опадение листьев, цветов и плодов и стимулирует созревание и цветение на соответствующих стадиях развития растений. В садоводстве химически связанный этилен используется в форме препарата этрел для ускорения созревания фруктов и облегчения их отделения. Новой областью применения этрела, которая приобретает все более важное значение, является стимулирование движения латекса у гевеи. Схемы простейших регуляторов усиления с плавной и ступенчатой регулировками представлены на рис. Заметим, что эти регуляторы усиления вносят наибольшие частотные искажения, когда движок стоит посередине.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как работает симисторный регулятор мощности

Как сделать простой регулятор напряжения своими руками


Робот BotEyes. Промышленные контроллеры RealLab! Простейшая система автоматического регулирования с обратной связью показана на рис. В ней блок называют регулятором от слова Regulator , - объектом регулирования от слова Process , r - управляющим воздействием или уставкой reference , e - сигналом рассогласования или ошибки error , u - выходной величиной регулятора, y - регулируемой величиной.

В частном случае пропорциональная, интегральная или дифференциальная компоненты могут отсутствовать и такие упрощенные регуляторы называют П, И или ПИ регуляторами.

ПИД-регулятор в системе с шумом n и внешними возмущениями d. Между параметрами выражений 5. Однако отсутствие общепринятой системы параметров часто приводит к путанице. Это нужно помнить при замене одного ПИД контроллера на другой, при задании его параметров или использовании программ настройки параметров.

Мы будем пользоваться выражением 5. Следует подчеркнуть, что входом объекта управления на всех рисунках является выход регулятора, то есть величина u , которая в соответствии c 5. Это надо учитывать также при задании входного воздействия в экспериментах для настройки регулятора см. Таким воздействием во всех случаях должна быть величина u выходная величина регулятора. Амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристика передаточной функции 5. Переходная характеристика ПИД-регулятора реакция на единичный скачок представляет собой сумму постоянной составляющей , прямой линии , полученной при интегрировании единичного скачка и дельта-функции Дирака , полученной при дифференцировании единичного скачка.

Из рис. На систему автоматического регулирования могут воздействовать внешние возмущения и шум измерений рис. Внешние возмущения влияние нагрузки, изменение температуры окружающей среды, ветер, течение воды и т. Источник шума моделирует погрешность измерений выходной переменой , погрешность датчика, а также помехи см. С учетом возмущающих воздействий и шума уравнение системы автоматического управления примет вид.

Пусть интегральная и дифференциальная компоненты отсутствуют, то есть. Тогда из 5. В установившемся режиме, при или передаточная функция процесса равна коэффициенту передачи. При этом выражение 5. Однако проблема устойчивости не позволяет выбирать как угодно большим.

Влияние помехи n также уменьшается с ростом петлевого усиления и пропорционального коэффициента регулятора. Дополнительно влияние помехи можно уменьшить применением экранирования, правильного заземления, витых пар, уменьшением длины проводников в цепи обратной связи и др. При пренебрежимо малых помехах и внешних возмущениях погрешность П-регулятора , как следует из 5.

Эта погрешность обычно не может быть сделана как угодно малой путем увеличения усиления регулятора, поскольку с ростом сначала падает запас по фазе и усилению системы с обратной связью, что ухудшает ее робастность и качество регулирования, затем возникают периодические колебания система теряет устойчивость , см.

Поэтому в П-регуляторах для снижения погрешности используют метод компенсации. Для этого к входу объекта регулирования прикладывают компенсирующее воздействие , которое аддитивно добавляется к возмущению d , чтобы суммарное воздействие возмущения и компенсирующего воздействия стало равно. Отметим, что при изменении значения уставки компенсацию нужно выполнить заново, поскольку погрешность 5. Скомпенсировать погрешность можно также с помощью коррекции величины.

Для этого управляющее воздействие после коррекции обозначим его , как следует из 5. Изменение переменной во времени при подаче единичного скачка на вход системы при разных. Переходный процесс в контуре с П-регулятором при и разных показан на рис. С ростом погрешность уменьшается, но возрастает перерегулирование. Объясняется поведение П-регулятора следующим образом. Это приводит к уменьшению запаса по фазе и усилению, возрастает колебательность и перерегулирование.

Если петлевое усиление на частоте достигает 1, в системе устанавливаются незатухающие колебания. Подробнее описание этого процесса см. Рассмотрим теперь случай, когда в ПИД-регуляторе остается только интегральный член, то есть и.

ФЧХ представляет собой горизонтальную линию с ординатой. На низких частотах, при , коэффициент передачи регулятора 5. Поскольку случаю во временной области соответствует , или установившийся равновесный режим для асимптотически устойчивых систем, то передаточная функция любого устойчивого объекта за исключением объектов с интегрирующими процессами, см.

Поэтому, подставляя в 5. Реакция на скачок замкнутой системы с объектом 2-го порядка 5. Это означает, что система с И-регулятором не имеет ошибки в установившемся режиме. Отметим аналогию между И-регулятором и операционным усилителем. Операционный усилитель ОУ имеет передаточную функцию вида , параметры которой для типовых микросхем ОУ равны ,. Поэтому практически во всем рабочем диапазоне частот и передаточная функция ОУ описывается упрощенным выражением , то есть совпадает с передаточной функцией И-регулятора.

Схемы включения ОУ также подобны структурам систем управления с И-регулятором. На рис. При больших постоянных интегрирования переходная характеристика имеет вид, сходный с характеристикой апериодического звена.

С уменьшением растет усиление регулятора в соответствии с 5. Вторым фактором, влияющим на устойчивость замкнутой системы, является дополнительный сдвиг фаз величиной - , вносимый И-регулятором в контур регулирования. В ПИ-регуляторе только постоянная дифференцирования равна нулю, :.

Реакция замкнутой системы с ПИ регулятором на скачок при для объекта вида 5. АЧХ ПИ-регулятора можно получить из рис. При этом сдвиг фаз на частотах выше 1 Гц на рис. Таким образом, ПИ-регулятор имеет два существенных положительных отличия от И-регулятора: во-первых, его усиление на всех частотах не может стать меньше , следовательно, увеличивается динамическая точность регулирования, во-вторых, по сравнению с И-регулятором, он вносит дополнительный сдвиг фаз только в области низких частот, что увеличивает запас устойчивости замкнутой системы.

Оба фактора дают дополнительные степени свободы для оптимизации качества регулирования. В то же время, как и в И-регуляторе, модуль коэффициента передачи регулятора с уменьшением частоты стремится к бесконечности, обеспечивая тем самым нулевую ошибку в установившемся режиме. Отсутствие сдвига фаз на высоких частотах позволяет увеличить скорость нарастания управляемой переменной по сравнению с И-регулятором без снижения запаса устойчивости.

Однако это справедливо до тех пор, пока пропорциональный коэффициент не станет настолько большой, что увеличит усиление контура до единицы на частоте. Переходный процесс в ПИ-регуляторе при разных сочетаниях и показан на рис.

При рис. С ростом пропорционального коэффициента появляется дополнительная ошибка во время переходного процесса см. Это приводит к появлению затухающих колебаний в начале переходного процесса рис. Когда величина становится достаточно большой для компенсации ослабления сигнала в объекте на частоте , в системе появляются незатухающие колебания. Следует отметить, что в отличие от П-регулятора, в котором ошибка остается в установившемся режиме, наличие интегрального члена в ПИ-регуляторе сводит эту ошибку в идеальном регуляторе до нуля, как в И-регуляторе.

Выражение для ошибки ПИ-регулятора можно получить, подставив 5. АЧХ замкнутого контура с ПИ-регулятором при для объекта вида 5. Как видим, при , то есть в установившемся режиме, ошибка. Однако появление пропорционального коэффициента приводит к затягиванию переходного процесса по сравнению с И-регулятором при тех же и , рис. Объясняется это тем, что в ПИ-регуляторе сигнал ошибки , поступающий на вход интегратора, меньше, чем в И-регуляторе он уменьшается благодаря пропорциональному коэффициенту , поэтому сигнал, компенсирующий ошибку нарастает медленнее, чем в И-регуляторе.

В частотной области этот процесс можно объяснить тем, что с ростом полюс передаточной функции смещается влево рис. В АЧХ замкнутой системы с большим рис.

С ростом эта частота сдвигается влево, что во временной области соответствует затягиванию процесса установления. Если в уравнении ПИД-регулятора положить , получим уравнение регулятора без интегрального члена ПД-регулятор :. Если статическую ошибку скомпенсировать, как это делается в П-регуляторах, то возрастет ошибка в начале переходного процесса. Таким образом, ПД-регулятор по своим потребительским свойствам оказывается хуже П-регулятора, поэтому на практике он используется крайне редко.

П-регулятор имеет только одно положительное свойство: он вносит в контур регулирования положительный фазовый сдвиг рис. Однако с увеличением растет усиление регулятора на высоких частотах, и, когда петлевое усиление контура регулирования достигает единицы на частоте , система переходит в режим автоколебаний. Реакция замкнутой системы с ПИД регулятором на скачок при , для объекта вида 5.

ПИД-регулятор 5. Дифференциальный член, как следует из рис. Это позволяет обеспечить устойчивость или улучшить качество регулирования системы в случаях, когда это невозможно сделать с помощью ПИ-регулятора. Уменьшение амплитуды колебаний и увеличение коэффициента затухания с ростом постоянной дифференцирования объясняется тем, что благодаря положительному наклону АЧХ в области см. Дальнейшее увеличение постоянной дифференцирования то есть снижение частоты приводит к росту усиления ПИД-регулятора на высоких частотах, при рис.

Поскольку фазовый сдвиг , связанный с транспортной задержкой см. При этом на переходной характеристике замкнутой системы сначала появляются затухающие колебания кривая , затем, при дальнейшем увеличении , система переходит в колебательный режим. Классический ПИД-регулятор. Спонсор проекта:. Ссылки на литературу. Классический ПИД-регулятор Простейшая система автоматического регулирования с обратной связью показана на рис. Если выходная переменная u регулятора описывается выражением ,.

ПИД-регулятор в системе с обратной связью. Спонсоры проекта: , а также.


Трехфазный и однофазный тиристорный регулятор мощности — принцип работы, схемы

Как следует из названия, в этой статье мы дадим точное представление о структуре и работе ПИД-контроллера. Однако сначала, давайте познакомимся с ПИД-контроллерами. ПИД-регуляторы находятся в широком диапазоне применений для управления промышленными процессами. PID обозначает Пропорционально-интегральная-диференциальная составляющая. Эти три контроллера объединены таким образом, что он создает управляющий сигнал. В качестве контроллера обратной связи он обеспечивает выход управления на желаемых уровнях.

Недостатком П-регулятора является то, что при работе в замкнутом контуре АСР регулятор не возвращает регулируемую величину к заданному.

Виды и принцип работы регуляторов

В бытовых приборах, как правило, устанавливаются однофазные регуляторы, в промышленных установках чаще применяются трехфазные. Эти устройства представляют собой электронную схему, работающую по принципу фазового регулирования, для управления мощностью в нагрузке подробнее об этом методе будет рассказано ниже. Принцип регулирования данного типа заключается в том, что импульс, открывающий тиристор, имеет определенную фазу. То есть, чем дальше он располагается от конца полупериода, тем большей амплитуды будет напряжение, поступающее на нагрузку. На рисунке ниже мы видим обратный процесс, когда импульсы поступают практически под окончание полупериода. На графике показано время, когда тиристор закрыт t1 фаза управляющего сигнала , как видите он открывается практически под конец полупериода синусоиды, в результате амплитуда напряжения минимальна, а следовательно, мощность в подключенной к прибору нагрузке будет незначительной близкой к минимальной. Рассмотрим случай, представленный на следующем графике. Здесь мы видим, что импульс, открывающий тиристор, приходится на середину полупериода, то есть регулятор будет выдавать половинную мощность от максимально возможной.

П-, ПИ-, ПД-, ПИД - регуляторы

Описание работы простейшего регулятора

Закон регулирования определяет основные качественные и количественные характеристики систем. Различают линейные и нелинейные законы регулирования. Кроме того, законы регулирования могут быть реализованы в непрерывном виде или в цифровом. Цифровые законы регулирования реализуются путем построения регуляторов с помощью средств вычислительной техники микро ЭВМ или микропроцессорных систем. Рассмотрим основные линейные законы регулирования.

Войдите , пожалуйста.

Регуляторы давления газа - характеристики и эксплуатация

В данном разделе приведены описания алгоритмов работы и законы регулирования непрерывных П-, ПИ-, ПД-, ПИД-регуляторов с различными структурами выходного сигнала - аналоговым выходом, дискретным импульсным выходом или ШИМ-выходом широтно импульсным модулированным сигналом. Классификация систем автоматического регулирования САР приведена в таблице 1 в " Классификация систем автоматического регулирования ". Типовые регуляторы и регулировочные характеристики. Д ля регулирования объектами управления, как правило, используют типовые регуляторы , названия которых соответствуют названиям типовых звеньев описание типовых звеньев представлено в разделе 2. В зависимости от выбранного вида регулятор может иметь пропорциональную характеристику П , пропорционально-интегральную характеристику ПИ , пропорционально-дифференциальную характеристику ПД или пропорционально-интегральную изодромную характеристику с воздействием по производной ПИД-регулятор.

Принцип работы ПИД-регулятора для начинающих

Регулятор - устройство, которое следит за работой объекта управления и вырабатывает для него управляющие регулирующие сигналы. Регуляторы могут быть выполнены в виде отдельного устройства или в виде прикладного пакета в основной программе управляющего устройства. Аппаратные регуляторы можно разделить:. Работают за счёт энергии развиваемой датчиком, просты по конструкции, не дороги, но имеют не высокую точность. Используют в простейших системах регулирования. Эти регуляторы могут быть аппаратного типа аналоговые и дигитальные, в виде программного пакета. Различают следующие виды регулирований:.

Регулятор или управляющее устройство — в теории управления устройство, которое предельные регуляторы, которые включаются в работу только в случае Политика конфиденциальности · Описание Википедии · Отказ от.

1.3. Законы регулирования.

В электрических схемах для изменения уровня выходного сигнала используется регулятор напряжения. Основное его назначение — изменять подаваемую на нагрузку мощность. C помощью устройства управляют оборотами электродвигателей, уровнем освещённости, громкостью звука, нагревом приборов.

Принцип работы Регулятора давления воды

Робот BotEyes. Промышленные контроллеры RealLab! Простейшая система автоматического регулирования с обратной связью показана на рис. В ней блок называют регулятором от слова Regulator , - объектом регулирования от слова Process , r - управляющим воздействием или уставкой reference , e - сигналом рассогласования или ошибки error , u - выходной величиной регулятора, y - регулируемой величиной.

В данной статье приведены основные принципы и правила настройки коэффициентов ПИД-регулятора сточки зрения практического применения.

Автоматаческие регуляторы являются составной частью любой САР система автоматического регулирования. Автоматический регулятор может быть выполнен как отдельное устройство либо как совокупность элементов, входящих в САР. П-регуляторы прямого действия просты по конструкции, так как их регулирующий орган перемещается, используя энергию, чувствительного элемента ЧЭ. Принцип действия простейшего центробежного пропорционального регулятора прямого действия САР частоты вращения вала дизель-генератора, заключается в следующем. Перемещение муфты будет передаваться через рычаг 4 на рейку 5 топливных насосов.

Регулятор давления после себя. RD резьбовое присоединение. RD фланцевое присоединение. RD фланец, резьба, приварка.




Комментарии 1
Спасибо! Ваш комментарий появится после проверки.
Добавить комментарий

  1. Алевтина

    Когда русалка ноги раздвинет Баба взводу – полковой кобыле легче Предупредительный выстрел в голову Херомантия – название презерватива в древней Греции. Хочешь завести друзей– заведи их подальше. Иван Сусанин. И жили они долго и часто. Щель оправдывает средства. Любовь с первого взбляда