Законы регулирования. Классификация регуляторов

Законом регулирования называется зависимость изменения выходной величины от изменения входной величины.

Основные законы регулирования: пропорциональный, интегральный и дифференциальный. Регуляторы в своей работе могут поддерживать один и более законов регулирования. Достижимое качество процесса регулирования в значительной мере зависит от характеристик применяемых регуляторов.

Основные типы регуляторов:

1. П-регулятор – пропорциональный регулятор;

2. И-регулятор – интегральный регулятор;

3. ПИ-регулятор – пропорционально-интегральный регулятор;

4. ПД-регулятор – пропорционально-дифференциальный регулятор;

5. ПИД-регулятор – пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор.

Первые два регулятора в своей работе используют по одному закону регулирования, следующие два регулятора в своей работе используют по два закона регулирования, а последний - три закона регулирования.

Очевидно, что ПИД-регулятор будет выполнять более качественное регулирование, но его применение должно быть экономически обоснованным, т.к. он дороже и сложнее, чем другие регуляторы.

Пропорциональный регулятор

П-регулятор, у которого изменение выходной величины ∆Х _вых. пропорционально изменению входной величины ∆Х _вход.

∆Х _вых = К_р * ∆Х _вход ,

где К_р - параметр настройки регулятора, коэффициент пропорциональности, коэффициент усиления.

Зависимость изменения во времени выходной величины у таких регуляторов при скачкообразном изменении входной величины имеет вид,

Рисунок 10

где К₁ < К₂ < К₃

Пропорциональные регуляторы имеют несложную конструкцию, просты в настройке и эксплуатации, поэтому они нашли широкое применение в промышленности. Однако их применение не всегда обеспечивает достаточное качество процесса регулирования.

Примеры: механизмы системы рычагов, блоков, шестеренок, гидравлический пресс, метод перепуска, трансформаторы, электрическое сопротивление в отрицательной обратной связи.