Файл: Егоров С.В. Основы автоматики и телемеханики. Конспект лекций учеб. пособие.pdf

р у е м ой величины г/о

и в зависимости от возмущения Z

(рис. 1-3,6). В атом

случае не ..производится проверка

z \f

—II—Jp,,

результата

управления,

и

система

является

разомкнутой.

К о м п е н с а ц и я

влияния

в о з м у щ е н и й

на

р е г у л и р у е м у ю

вели­

чину

достигается за

счет

введения

в у п р а в л е н и е

составляю ­

щей, зависящей от возмущения . П о н я т н о , что

э ф ф е к т

от

этой

составляющей

в

у п р а в л е н и и

д о л ж е н

в

значительной

м е р е

компенсировать

э ф ф е к т от

возмущения .

Если

пр и

этом достигнута полная к о м п е н с а ц и я действия

возмущения,

то полученная

СА Р является

инвариантной

(безразличной)

к д а н н о м у

в о з м у щ е н и ю . Для

обеспечения

инвариант ­

ности

н е о б х о д и м о «организовать»

в

системе

второй

канал

(см.

п у н к т и р

/ /

на

рис. 1-3,6)

передачи

воздействия

от

возмущения •

( п р и н ц и п

двухканаль -

ности

Б. Н .

П е т р о в а

(1955)

пр и

создании

• и н в а р и а н т н ы х

С А Р ) . Ясно,

что для

у с п е ш н о г о

регулирования

по

этому

п р и н ц и п у

необходимо

контролировать

все

возмущения,

в л и я ю щ и е

на

р е г у л и р у е м у ю

величину,

что

н е

всегда

воз­

м о ж н о

(из-за

большого

' числа

в о з м у щ е н и й

л и б о

из-за

. отсутствия

датчиков

н е к о т о р ы х

в о з м у щ е н и й ) .

Т а к и м

обра­

зом,

р е г у л и р о в а н и е

п о

в о з м у щ е н и ю

имеет

ограниченные

возможности . О д н а к о о н о и м е е т и о д н о

до'стоинство: управ ­

л е н и е

п о в о з м у щ е н и ю

для и н е р ц и о н н ы х

объектов,

каковыми

является

большинство

объектов

промышленности,

является

более

быстродействующим, чем у п р а в л е н и е п о

о т к л о н е н и ю .

Э т о п о н я т н о : в СА Р (рис. 1"-3,а)

для ф о р м и р о в а н и я

управ ­

л е н и я

необходимо, чтобы н а выходе ОУ проявился

э ф ф е к т

от возмущения, на что в

и н е р ц и о н н ы х

объектах

требуется

значительное

время,

а в

СА Р

(рис. 1-3,6)

у п р а в л е н и е

ф о р ­

мируется

в

т е м п е

с

действием

возмущения .

П о э т о м у в

н а с т о я щ е е

время стремятся

совместить

в о д н о й

системе об а

п р и н ц и п а регулирования .

П о л у ч а ю щ и е с я

в

этом

случае

10

.

комбинированные

САР и м е ю т точность

замкнутых

и

быст­

родействие

разомкнутых

систем,

т.

е.

являются

более

высококачественными

системами,

чем

п о с т р о е н н ы е

с

использованием только одного п р и н ц и п а .

З а к о н ы управления,

ф о р м и р у е м ы е

в

УУ

(регуляторе),

могут

иметь

с л е д у ю щ и й вид:

1)

u=a$e

— п р о п о р ц и о н а л ь н ы й

закон

( Л - р е г у л я т о р ) ;

'

2)

и—Ъо

^edt

— интегральный

закон

( Л - р е г у л я т о р ) ;

'о

3)

и—сое

— д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы й

закон

(Д - регулятор) .

В

чистом

виде эти з а к о н ы в

п р о м ы ш л е н н ы х

регуляторах

обычно

не

п р и м е н я ю т

( о с о б е н н о

п о п. 3, поскольку

регу­

л и р о в а н и е

по, производной,

п р е д л о ж е н н о е

братьями

Сименс

(1845), н е р а б о т о с п о с о б н о ) .

Ш и р о к о

используют

следую ­

щ и е з а к о н ы у п р а в л е н и я :

t

4)

u=aoe

+ b0

j " edt — пропорционально - интегральный

за-

о

> кон

( Л Л - р е г у л я т о р ) ;

5)

и—а^еЛ-сое

— п р о п о р ц й о н а л в н о - д и ф ф е р е н ц и а

л ь н ы й

закон

( Л Д - р е г у л я т о р ) ;

1

6)

u=aoe

+ bo ^ edt+coe

— ( Л Л Д - р е г у л я т о р ) .

6

В

общем

виде закон (алгоритм) регулирования с учетом

в о з м о ж н о г о

воздействия

по в о з м у щ е н и ю имеет вид

t

t

t

,

и

= ы(е, е, . .

. ,^edt,

^edt2, .

. . , z, z, .

.

..)..

(1-1)

О

0 0

Оказывается, что в зависимости

от. з а к о н а у п р а в л е н и я

С А Р

имеет различные свойства. В частности,

СА Р м о ж е т

быть

статической

или астатической

п о о т н о ш е н и ю к

какому - либо

воздействию .

С А Р

называется

астатической

п о о т н о ш е н и ю к

воздей ­

ствию,

если

в установившемся состоянии о ш и б к а регули ­

рования

отсутствует

для

л ю б ы х п о с т о я н н ы х

з н а ч е н и й

воз­

действия. В

противном

случае

она является

статической .

П р и н ц и п статического

и

астатического

регулирования

поясним

на

п р и м е р е

СА Р

уровня

ж и д к о с т и

в р е з е р в у а р е

(рис. 1-4).

Уровень

регулируется

п о д н я т и е м

или

опуска ­

н и е м

заслонки в

п и т а ю щ е й

магистрали .

Система рис . 1-4,а

1

1

11