Вопрос 11 Законы регулирования (виды, характеристики)

Законом регулирования называют математическую зависимость, в соответствии с которой управляющее воздействие на объект U формировалось бы безынерционным регулятором в функции от ошибки системы x.

Наиболее распространенными (типовыми) являются следующие законы регулирования.

Пропорциональный закон регулирования характеризуется пропорциональной зависимостью (рис. 6.4 а) между управляющим воздействием на объект U и ошибкой регулирования x

U = k₁ x.

Интегральный закон, когда управляющее воздействие на объект формируется пропорционально интегралу ошибки (рис. 6.4 б)

Интегральное регулирование может быть осуществлено с помощью каких-либо интегрирующих звеньев.

Пропорционально-интегральный закон объединяет два закона регулирования: пропорциональный и интегральный (рис. 6.4 в), управляющее воздействие на объект формируется пропорционально ошибке и интегралу ошибки.

Регулирование по интегральному и пропорциональному законам называется также изодромным регулированием. Последнее сочетает в себе высокую точность интегрального регулирования (астатизм) с большим быстродействием пропорционального регулирования.

Пропорционально-дифференциальный закон. Регулирование по первой производной от ошибки (принцип Сименсов) не имеет самостоятельного значения из-за того, что в установившемся состоянии производная от ошибки равна нулю (регулирование прекращается).

- (дифференциальный закон)

Поэтому используется пропорционально-дифференциальный закон регулирования (рис. 6.4г), что позволяет учитывать не только наличие ошибки, но и тенденцию к росту или уменьшению ее, управляющее воздействие на объект формируется пропорционально ошибке и производной ошибки.

Рис. 6.5.

Пропорционально-интегрально-дифференциальный закон регулирования объединяет три закона и математически выражается (рис. 6.5 д).

Включение интеграла в закон регулирования приводит, к исключению статической ошибки (т. е. к астатичности регулятора), а включение в этот закон производной позволяет регулятору работать с предварением (постоянная дифференцирования называется временем предварения).

Позиционные законы управления, когда управляющее воздействие на объект принимает ряд дискретных значений в зависимости от ошибки системы.