В инженерной практике при управлении технологическими процессами в большинстве случаев используется очень ограниченный набор алгоритмов регулирования – типовые алгоритмы регулирования (они же «законы регулирования», они же «регуляторы»).
Даже в тех случаях, когда используются более сложные алгоритмы, в их состав типовые алгоритмы входят в качестве базовых.
Практика эксплуатации САР с типовыми алгоритмами показывает их достаточно высокую эффективность, в частности – сохранение работоспособности при достаточно больших вариациях свойств объекта. Алгоритмы просты в реализации. Для типовых алгоритмов выпускались и аппаратные, и программные средства. Для типовых алгоритмов регулирования и типовых моделей объектов разработаны методики упрощенного параметрического синтеза регулятора (расчета их настроек).
Рассмотрим эти алгоритмы регулирования.
15).Пропорційний алгоритми регулювання та його характеристики.
1) пропорциональный алгоритм регулирования (П – регулятор):
а) уравнение: u(t) = kpDy(t) + u0,
где u(t) – управляющее воздействие, u0 = u(t = 0) – начальное значение управляющего воздействия.
Dy(t) = yзд - y – ошибка регулирования;
kp – коэффициент передачи регулятора (настроечный параметр),
kp = 
, 
;
б) передаточная функция и структурная схема: 
= kp
в) переходная характеристика:
| Для П-регулятора приращение управляющего воздействия прямо пропорционально приращению ошибки регулирования.
|
Рис 5.2
16).Інтегральний алгоритм регулювання та його характеристики.
2) интегрирующий (интегральный) алгоритм регулирования (И–регулятор):
а) уравнение: 
u(t) = 
,
где Ти – постоянная интегрирования (настроечный параметр);
б) передаточная функция и структурная схема:
,
Ти = 
; [Ти] = 
[t] = 
с.
в) переходная характеристика:
| Для И-регулятора приращение управляющего воздействия прямо пропорционально времени существования ошибки регулирования и величине самой ошибки.
|
Рис. 5.3
17).Пропорційно-інтегральний алгоритми регулювання та його характеристики.
3) пропорционально-интегральный алгоритм регулирования (ПИ–регулятор):
а) уравнение: u(t) = 
+ u0;
настроечные параметры: kр и Тиз, где Тиз – время изодрома, [Тиз] = [t] = с. 
;
б) передаточная функция и структурная схема (один из вариантов):
;
Рис. 5.4
в) переходная характеристика:
| Время изодрома есть величина численно равная времени удвоения пропорциональной составляющей управляющего воздействия за счет действия его интегральной составляющей.
|
Рис. 5.5
18).Пропорційно-диференціюючий алгоритми регулювання та його характеристики.
4) пропорционально-дифференцирующий алгоритм регулирования (ПД–регулятор):
а) уравнение: u(t) = 
+ u0.
Настроечные параметры: kр, Тпр – время предварения, [Тпр] = с;
б) передаточная функция и структурная схема:
;
Рис. 5.6
в) переходная и скоростная характеристики:
Рис. 5.7
г) приращение управляющего воздействия в ПД – регуляторе пропорционально ошибке регулирования – для П – составляющей, и скорости изменения ошибки регулирования – для Д – составляющей. Коэффициенты пропорциональности составляющих – kрТпр;
19).Пропорційно-інтегрально-диференціюючий алгоритми регулювання та його характеристики.
5) пропорционально – интегрально – дифференцирующий алгоритм регулирования (ПИД – регулятор):
а) уравнение: u(t) = 
+ u0;
б) передаточная функция и структурная схема:
L t1UKDXHTtVBSKC5JzEtJzMnPS7VVqkwtVrK34+UCAAAA//8DAFBLAwQUAAYACAAAACEA2RnHHcUA AADcAAAADwAAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbESPzWrDMBCE74W+g9hCb40cN4TgRDYhNKE5tBDHD7BY 6x9irYykJm6fvgoUehxm5htmU0xmEFdyvresYD5LQBDXVvfcKqjO+5cVCB+QNQ6WScE3eSjyx4cN Ztre+ETXMrQiQthnqKALYcyk9HVHBv3MjsTRa6wzGKJ0rdQObxFuBpkmyVIa7DkudDjSrqP6Un4Z BU0i6bOa/7zVH8umSY863VXuoNTz07Rdgwg0hf/wX/tdK3hdLOB+Jh4Bmf8CAAD//wMAUEsBAi0A FAAGAAgAAAAhAPD3irv9AAAA4gEAABMAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAFtDb250ZW50X1R5cGVzXS54 bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAMd1fYdIAAACPAQAACwAAAAAAAAAAAAAAAAAuAQAAX3JlbHMvLnJl bHNQSwECLQAUAAYACAAAACEAMy8FnkEAAAA5AAAAEAAAAAAAAAAAAAAAAAApAgAAZHJzL3NoYXBl eG1sLnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQDZGccdxQAAANwAAAAPAAAAAAAAAAAAAAAAAJgCAABkcnMv ZG93bnJldi54bWxQSwUGAAAAAAQABAD1AAAAigMAAAAA "/>
Рис. 5.8
в) переходная характеристика:
| Каждый регулятор имеет свои достоинства и недостатки. Основные из них можно выявить только на основании сравнительного анализа САР с альтернативными регуляторами. Выводы по сравнительному анализу сделать после проведения лабораторных работ самостоятельно.
|
Рис. 5.9
