Пропорційні регулятори (П-регулятори)

Пропорційними називають такі регулятори, в яких відхилення регульованої величини Y від заданого значення U викликає перемішення регульованого органу на величину Х_Р, пропорційну до величини цього відхилення ε = Y - U.

Таким чином, в пропорційних регуляторах реалізується закон регулювання, при якому вихідна величена регулятора Х_Р пропорційна до вхідної величини Y

Х_р = К_{р *} Y,

де К_р - коефіцієнт пропорційності, який ще називають коефіцієнтом підсилення, передавання або перетворення. Статична (а) і динамічна (б) характеристики П-регулятора мають вигляд:

а б

З даних графіків видно, що зі збільшенням коефіцієнту пропорційності (К _р >К_р^І >К_р^ІІ) регулююча дія Х_р також збільшується при одному і тому самому значенні вхідної величини Y і залишається сталою впродовж всього часу після подання збурення.

Прикладами П-регулятора можуть служити регулятор тиску газу в ємності, виконаний на базі мембранно-пружинного механізму (див. розділ 4 конспекту) і поплавковий регулятор рівню рідини в баці. Принципові схеми зазначених регуляторів прямої дії подані на рисунках.

1- Мембраний прийстрій з пружиною, 2- Регулюючий клапан, 3 - Газова ємність, 4 – Манометр.	1 - Ємність (бак), 2 – Регулюючий орган (заслінка), 3 – Важіль з опорою, 4 – Чутливий елемент (поплавок).

Переміщення заслінки 2 в регуляторі рівню пропорційне до переміщення поплавка 4. Ця пропорційність (параметр настроювання П-регулятора - К_р) визначається співвідношенням плеч а і б важеля 3. На даному прикладі видно, що найпростіший П-регулятор є звичайною підсилювальною ланкою.

Як параметр настроювання П-регулятора також застосовують величину зворотну до Κ_р, яка називається межею пропорційності, діапазоном дроселювання або зоною регулювання і виражається у відсотках: δ=(1/ Κ_р)*100%.

Межа пропорційності δ показує, якому відхиленню величини Y, що регулюється, у відсотках від максимально можливої для даної САР відповідає переміщення Х_р регулюючого органу з одного крайнього положення в інше.

Передавальна функція пропорційного закону регулювання: W_Р = Κ_р.

Структурна схема П-регулятора має вигляд:

Пропорційні регулятори - це статичні ланки. Перевагою П-регуляторів є їх велика швидкодія, а недоліком - статична похибка, тобто залишкова помилка регулювання.