ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Классификация автоматических регуляторов из "Автоматизация холодильных машин и установок Издание 2" Автоматические регуляторы классифицируют по типу задающего элемента, в зависимости от источника энергии, от способа воздействия на объекты, от связи между элементами и между отклонением и регулирующим воздействием. [c.8] По типу задающего элемента (задатчика) автоматические регуляторы могут быть стабилизирующими, программными, следящими и оптимальными. [c.9] В стабилизирующих регулятора.ч уставка задатчика остается неизменной в течение д.чительного времени, в результате чего обеспечивается поддержание регулируемой величины на постоянном заданном уровне. Эти регуляторы могут иметь задатчики и не иметь их, а следовательно, и элементов сравнения. Например, для большинства регуляторов уровня заданное значение определяется высотой установки датчика, которая в дальнейшем не изменяется. [c.9] В холодильной технике наиболее распространены стабилизирующие регуляторы. [c.9] В отличие от стабилизирующего программный регулятор отрабатывает переменное задание по заранее намеченной программе. Задание может изменяться с помощью вращающегося кулачка определенного профиля, графика, изображенного на бумаге или пленке, и т. д. [c.9] Следящий регулятор получает задание, изменяющееся во времени по не известной заранее программе. К следящим регуляторам относят электронные мосты и потенциометры. Как и в любом измерительном приборе, положение стрелки в них должно соответствовать измеряемой величине, которая является заданным значением и может произвольно изменяться. Механизм, перемещающий стрелку, должен с минимальной погрешностью отрабатывать все изменения задающей (измеряемой) величины. [c.9] Оптимальные регуляторы имеют задающие устройства, содержащие кибернетические элементы. С помощью запрограммированных математических зависимостей, вводимых в задающее устройство, или путем последовательных проб определяется такое задание регулятору, которое при данных реальных условиях обеспечивает оптимальное ведение процесса (по производительности, стоимости, КПД или другим показателям). [c.9] В зависимости от источника энергн и, приводящего в движение регулирующий орган, различают регуляторы прямого или непрямого действия. [c.9] В регуляторе прямого действия регулирующий орган перемещается под действием силы, развиваемой чувствительным элементом. [c.9] В регуляторах непрямого действия привод регулирующего органа может осуществляться вспомогательной энергией, подводимой извне, либо энергией, отбираемой от рабочей среды. Регуляторы с подводом вспомогательной энергии извне бывают электрические, пневматические, гидравлические и комбинированные. Регуляторы без подвода вспомогательной энергии извне, обычно использующие давление рабочей среды до регулирующего органа, состоят из небольшого управляющего регулятора прямого действия (пилота) и специального исполнительного механизма. Клапан пилота выполняет функции усилителя и управляет работой основного регулирующего органа. Таким образом, хотя регулятор и снабжен усилителем, энергия извне к нему не подводится. [c.9] В зависимости от способа воздействия на объекты регуляторы могут быть плавного и позиционного действия. [c.9] В регуляторах плавного действия величина х может принимать любые значения в пределах между максимальным и минимальным. Так, регулирующий клапан, приводимый в движение электрическим или пневматическим исполнительным механизмом, может плавно изменять расход жидкости или пара. [c.9] В регуляторах позиционного действия величина х имеет два или несколько значений. Например, электромагнитный вентиль не занимает промежуточного положения, а может быть только открыт или закрыт. [c.9] В зависимости от связи между элементами системы могут быть непрерывными и импульсными. [c.9] Системы, в которых связь между элементами постоянна, т. е. каждый из элементов жестко присоединен к соседним, называют непрерывными (см. рис, 3). [c.9] Системы, в которых связь между любыми элементами не остается постоянной, а периодически размыкается, называют импульсными (прерывистыми). К таким устройствам относят многоточечные регуляторы. В них один усилитель обслуживает ряд регулирующих цепей, к которым он поочередно подключается. Каждая из цепей периодически на короткое время замыкается, а остальную часть периода остается разомкнутой. [c.10] Из соотнощения (1) видно, что величина воздействия X регулятора на объект пропорциональна отклонению А. Регулирующий орган останавливается, когда прекращается изменение регулирующей величины, т. е. х/Л=0 при б/ /т=0. Отсюда видно, что регулятор приходит в равновесие независимо от того, устранено отклонение или нет. [c.10] Уравнение (2) показывает, что регулятор приходит в равновесие ( х/йт=0) и останавливает регулирующий орган только при 6=0. Кроме того, скорость движения регулирующего органа или изменения регулирующего воздействия пропорциональна отклонению б. В идеальном случае остаточное отклонение у такого регулятора отсутствует. [c.10] Графики (рис. 4) иллюстрируют различие процессов регулирования в системах с пропорциональным и интегрирующим регуляторами. В замкнутой системе внешнее воздействие на объект /вн в момент То ступенчато изменяется от начального fн до конечного fк значения (верхний график). В системе с пропорциональным регулятором это вызывает переходной процесс, в результате которого величина у от значения уп стремится к новому установившемуся значению г/к (средний график). Разность 0=ук — у а называют статической ошибкой системы или статизмом. Величина этой ошибки зависит от коэффициента усиления регулятора к [см. формулу (1)] и тем меньше, чем этот коэффициент больше (чем более чувствителен регулятор). В системе с интегрирующим регулятором изменению /вн также сопутствует переходной процесс, однако величина у всегда стремится к заданному значению уз (нижний график). [c.10] Рассмотренные два класса регуляторов являются основными. Для улучшения качества регулирования применяют следующие регуляторы с корректирующими (стабилизирующими) устройствами пропорциональный регулятор с предварением, пропорционально-интегральный регулятор, пропорцио-нально-интегральный регулятор с предварением. Эти устройства ускоряют переходные процессы и уменьшают динамические отклонения (перерегулирования). [c.10] Вернуться к основной статье