Файл: Фрер Ф. Введение в электронную технику регулирования.pdf

нии (рис. 65):

Рис. 66. Последовательное соединение инер­ ционного звена 1-го порядка и ПИ-регуля- тора.

лятора на ПД - часть и И-часть.

114

4

1

t

КРКоІ а)

х8ых

"„«öS

8)

Рис. 67. Переходные функции цепочки, со­ стоящей из последовательно включенных инерционного звена 1-го порядка и ПИ-ре- гулятора.

116

заметной, так как теперь уже происходит интегрирование, изобра­ жаемое передаточной функцией:

Смотря по тому, больше или меньше время нзодрома ГН з, чем Г, новое время интегрирования также будет большим или меньшим первоначального. Переход от первоначального времени интегрирова-

тхёыт

Рис. 68. Реакция цепочки, состоящей из инерционного звена 1-го порядка и ПИ-ре- гулятора, на прямоугольный импульс вход­ ного сигнала.

ния к новому протекает так, как будто реакция на скачок входного сигнала последовательно соединенных ПД-регулятора и инерционно­ сти 1-го порядка воздействует на интегрирующее звено с новым 'вре­ менем интегрирования (рис. 67).

117

что погрешность за счет этой несогласованности корректируется пе­ реходной функцией, соответствующей инерционности. При этом ко­ нечное состояние достигается так, как будто происходит только интегрирование с постоянной времени ТяяІКрК0б (рис. 68).

Если бы возникла необходимость компенсировать не одну, а две инерционности 1-го порядка, то для этого можно было бы использо­ вать ПИД-регулятор, время изодрома которого Тпз компенсировало бы большую, а время упреждения Туп — меньшую из двух компен­ сируемых постоянных времени объекта.

Г Л А В А П Я Т А Я

ОПТИМИЗАЦИЯ КОНТУРА РЕГУЛИРОВАНИЯ

25. ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ

Если данные и свойства объекта регулирования извест­ ны, то задача заключается в таком выборе и настройке регулирующего устройства, при которых формируемое им управляющее воздействие у было бы в состоянии как можно быстрее, точнее и без возникновения колебаний заставить регулируемую величину х следовать за задаю­ щим воздействием х3 и нейтрализовать изменения воз­ мущения xz. Идеальный режим контура регулирования был бы достигнут в том случае, если бы регулируемая величина реагировала на изменение задающей без за­ паздывания и без появления колебаний. Такое поведение контура описывается уравнениями

Вместе с тем в этом случае регулируемая величина никак не реагировала бы на изменения возмущения, так что должны были бы выполняться условия

Щ, = 0 или Ш = 0.

Действительно, первое условие требует, чтобы изме­ нения управляющего воздействия немедленно нейтрализовывали бы изменения возмущения.

Препятствием для достижения такого идеального по­ ведения контура регулирования является инерционность объекта регулирования, обусловленная всеми его звенья­ ми. Поэтому возникает задача — разработать и приме­ нить для данного объекта регулирования регулятор наи-

118

более подходящего типа с наилучшими переходными ха­ рактеристиками, с тем чтобы ликвидировать влияние инерции объекта настолько полно, насколько это ока­ жется возможным. Такую задачу и называют оптимиза­ цией.

Рис. 69. Переходные функции контура при раз­ личных настройках регулятора.

На рис. 69 показан ряд переходных функций при раз­ личных настройках регулятора. На основании этих гра­ фиков ничего нельзя сказать о точности регулирования. Однако крутизна перехода дает ясное представление о том, действует ли система регулирования быстро, или нет. Далее можно видеть, что с быстрым нарастанием кривой, как правило, связана общая недоуспокоенность режима. И, наконец, можно констатировать, что те режимы, при которых регулируемая величина после пер­ воначального резкого нарастания очень медленно при­ ближается к установившемуся значению, также нельзя считать благоприятными (так называемое «затягивание» переходного процесса).

Оптимальными должны быть некоторые промежуточ­ ные режимы, когда переход из одного состояния в дру­ гое происходит сравнительно быстро, а существенного перерегулирования или затягивания не наблюдается. Именно такой переходной функций стремятся добиться

119