Типовые переходные процессы регулирования

Всякая автоматическая система регулирования состоит из двух взаимодействующих между собой частей: объекта регулирования и регулятора. При этом качество переходного процесса и устойчивость регулирования зависят не только от статических и динамических свойств объекта, но и от регулятора.

Автоматические регуляторы представляют собой большую группу автоматических управляющих устройств, которые вырабатывают регулирующее воздействие в АСР, если регулируемая величина отклонится от заданного значения.

Рис. 1. Структурная схема регулятора:

I –объект регулирования;

II – регулятор;

1 – датчик;

2 – устройство сравнения;

3 – задатчик;

4 – управляющее устройство;

5 – исполнительный механизм;

6 – регулирующий орган.

Существует большое число разнообразных типов регуляторов, однако все они представляют собой совокупность некоторых специфических элементов, выполняющих определенные функции (рис. 1): датчика 1, устройства сравнения 2, задающего устройства 3, управляющего устройства 4, исполнительного механизма 5 и регулирующего органа 6.

Датчик производит непрерывное измерение текущего значения регулируемой величины y в объекте управления 1, который испытывает возмущающие воздействия λ, и преобразует эту величину в сигнал (например, электрический или пневматический).

Задающее устройство выдает сигнал , соответствующий заданному значению регулируемой величины. Устройство 2 сравнивает сигналы от датчика и задатчика и в случае их различия (если заданное значение регулируемой величины в данный момент не равно текущему) выдает сигнал рассогласования (разбаланс) Δy на управляющее устройство.

Управляющее устройство преобразует, а в случае необходимости усиливает этот сигнал, и с помощью исполнительного механизма и регулирующего органа осуществляет управляющее воздействие μ на объект управления I, изменяя входную величину(x) так, чтобы выходная величина y приняла первоначальное значение.

В конкретных случаях отдельные элементы регулятора могут быть объединены в одном блоке или вовсе отсутствовать.

Все элементы регулятора (кроме задающего устройства) образуют замкнутую цепь воздействий, в которой соблюдается принцип детектирования (сигнал от выхода к входу проходит в одном направлении).