Расчет и выбор типа регулятора

Под выбором регулятора фактически подразумевается выбор необходимого закона регулирования. Чтобы выбрать стандартный регулятор необходимо знать, какое качество регулирования может быть достигнуто при установке регулятора с типовым законом регулирования.

Выбор регулятора и значение его настроечных параметров, определяется динамическими свойствами объекта регулирования, требованиями, предъявляемыми к качеству регулирования, величиной и характером возмущающих воздействий. Исходные данные для расчета представлены в таблице 2.2

 

Таблица 2.2 Исходные данные для расчета регулятора

 

№ варианта	Тип переходного процесса	Регулируемый параметр	Динамические свойства объекта	Допустимые значения параметров качества переходного процесса	Возмущение
	, с	, с			, с	Хв
	С 20 % перерегулированием	80	2,4			0,06	0,07		0,1

 

Ориентировочно определяется характер действия регулятора по величине отношения времени запаздывания объекта и его постоянной времени. Практика показывает, что обеспечивает удовлетворительное качество регулирования позиционный регулятор приследующих отношениях:

 

; (2.17)

 

-регулятор непрерывного действия при 0,2 ≤ ; (2.18)

 

- регулятор импульсного действия при > 1; (2.19)

где – время запаздывания объекта, с;

- постоянная времени объекта, с.

 

 

Так как 0,2 ≤ , то выбирается регулятор непрерывного действия.

Находится максимальное отклонение регулируемой величины:

 

= · , (2.20)

 

где – величина возмущающего воздействия.

 

= 2,4 0,1 = 0,24

 

Определяется динамический коэффициент передачи системы Rд для всех типов регуляторов по графику.

Для ПИД-регулятор; Rд = 0.2

Для ПИ-регулятора; Rд = 0,25

Для П-регулятора; Rд = 0,3

Для И-регулятора; Rд = 0,6

 

Находится динамическая ошибка системы для всех типов регуляторов:

 

= Rд · (2.21)

 

Для ПИД-регулятор; = 0,2 · 0,24 = 0,048

Для ПИ-регулятора; = 0,25 · 0,24 = 0,06

Для П-регулятора; = 0,3 · 0,24 = 0,72

Для И-регулятора; = 0,6 · 0,24 = 0,144

 

Осуществляется проверка на соблюдение условия

 

(2.22)

 

Для ПИД-регулятор; 0,048 < 0,065 – соблюдается;

Для ПИ-регулятора; 0,06 < 0,065 – соблюдается;

Для П-регулятора; 0,72 > 0,065 – не соблюдается;

Для И-регулятора; 0,144 > 0,065 – не соблюдается.

 

Из этого следует, что И-регулятор, П-регулятор не обеспечивают заданное качество регулирования.

 

Определяетсяотношение по графику.

Определяется время регулирования tр, спо следующей формуле:

 

= · (2.23)

 

где tр – время регулирования, с.

 

Для ПИ-регулятора: = 12 · 34 = 408 с;

Для ПИД-регулятора: = 8 · 34 = 272 с.

 

Осуществляется проверка на соблюдение условия:

 

≤ , (2.24)

 

Для ПИ-регулятора: 408 с ≤ 600 с – верно;

Для ПИД-регулятора: 272 с ≤ 600 с – верно.

 

Выполнили условия по обеспечению заданному, качеству регулятора два вида: ПИ-регулятор и ПИД-регулятор. Так как подходят два регулятора, то выбирается регулятор с более простым законом регулирования, а это ПИ-регулятор.