Типовые процессы регулирования 

Типовые процессы регулирования

При настройке регуляторов можно получить достаточно большое число переходных процессов,удовлетворяющих заданным требованиям. Таким образом, появляется некоторая неопределенность ввыборе конкретных значений параметров настройки регулятора. С целью ликвидации этой неопределенностии облегчения расчета настроек вводится понятие оптимальных типовых процессов регулирования.

Выделяют три типовых процесса регулирования:

  1. Апериодический процесс с минимальным временем регулирования.
  2. Процесс с 20%-ным перерегулированием.
  3. Процесс, обеспечивающий минимум интегрального критерия качества.

Апериодический переходной процесс с минимальным временем регулирования.

Этот типовой процесс (см. рис.1) предполагает, что отрабатывается возмущение Z (системаавтоматической стабилизации). В данном случае настройки регулятора подбираются так, чтобы время регулирования tp быломинимальным. Данный вид типового процесса широко используется для настройки систем, не допускающихколебаний в замкнутой системе регулирования.

Рисунок 1 - График апериодического переходного процесса,где Ер - ошибка регулирования, t - время.

Переходной процесс с 20%-ным перерегулированием и минимальным временем первогополупериода.

Такой процесс наиболее широко применяется для настройки большинства промышленных САР, т.к.он соединяет в себе достаточно высокое быстродействие t1= min при ограниченной колебательности у = 20%.

Рисунок 2 - График переходного процесса с 20%-ным перерегулированием,где Ер - ошибка регулирования, t - время.

Переходной процесс, обеспечивающий минимум интегрального критерия качества.

Интегральный критерий качества выражается формулой:

Рисунок.3 - График переходного процесса по минимуму интегрального критерия качествагде Ер - ошибка регулирования, t - время.

К достоинствам этого процесса можно отнести высокое быстродействие (1-й полуволны) придовольно значительной колебательности. Кроме этого, оптимизация этого критерия по параметрам настройкирегулятора может быть выполнена аналитически, численно (на ЭВМ) или путем моделирования (на АВМ).Процесс, обеспечивающий минимум интегрального критерия качества, широко применяется принастройке систем регулирования величины pH - характеризующий кислотность раствора.

Заметка
Для каждого из трех видов оптимальных процессов разработаны соответствующиеформулы и номограммы для настройки регуляторов на данный процесс.