Пропорциональное регулирование

В простейшем случае пропорциональное регулирование осуществляется с использованием в качестве регулятора пропорционального звена с коэффициентом передачи K_{p ,}. Уравнение динамики имеет вид:

(3.1)

где ε (t) = у_зад – у - рассогласование регулируемой величины,

- регулирующие воздействие,

- коэффициент передачи П-регулятора.

Как видно из (3.1), регулирующие воздействие П-регулятора пропорционально рассогласованию, т.е. П-регулятор является безинерционным звеном с передаточной функцией:

. (3.2)

Поскольку П-регулятор не вносит в систему отрицательный фазовый сдвиг (ФЧХ П-регулятора ), АСР с П-регулятором имеет хорошие динамические свойства.

Пропорциональное регулирование имеет один существенный недостаток: при изменении нагрузки на элементах и возмущающих воздействий не происходит возврата регулируемой переменной к заданной величине. Эта разность между заданным и истинным значением регулируемой величины представляет собой ошибку статизма. Величина этой ошибки прямо пропорциональна величине заданного и возмущающих воздействий и обратно пропорциональна коэффициенту передачи разомкнутой системы.

Для отдельно взятого регулятора величина этой ошибки определяется из уравнения регулятора:

. (3.3)

При работе П-регулятора в системе (рис. 3.4) величина этой ошибки определяется из уравнения:

, (3.4)

где - коэффициент передачи замкнутой системы по возмущению.

Рис. 3.4. Структурная схема

Практически пропорциональный регулятор (П - регулятор) в большинстве случаев реализуется на базе операционного усилителя с жесткой обратной связью по напряжению как показано на рисунке 3.5.

Рис. 3.5. Пропорциональный регулятор.

Коэффициент передачи П-регулятора определяется из выражения:

. (3.5)