Узагальнена структурна схема автоматичних регуляторів.

ЗУ – задающее устройство;

ЭС – элемент сравнения;

РУ – регулирующее устройство, вырабатывает m(t) – регулирующее воздействие (управляющий сигнал) на основании заложенного алгоритма;

ИУ – исполнительное устройство, вырабатывает силовое регулирующее воздействие на объект;

ОУ – объект управления;

D – датчик регулируемого параметра;

e(t) – ошибка регулирования;

j_i  – корректирующие воздействия;

u(t) – усиленное регулирующее воздействие;

y(t) – регулируемый параметр.

 

Класифікація регуляторів.

Регуляторы классифицируются в зависимости от назначения, принципа действия, конструктивных особенностей, вида используемой энергии и т.д.

1. По виду регулируемого параметра регуляторы бывают: температуры, давления, расхода. соотношения и т.д.

2. По конструктивным признакам: аппаратные, приборные, агрегатные, модульные (элементные).

Аппаратный - устройство, работающее в комплекте с первичным измерительным преобразователем. Такой регулятор работает независимо от средств измерения данного технологического параметра.

Приборный работает только в комплекте с вторичным измерительным прибором. Сигнал рассогласования на вход регулятора поступает с выхода вторичного измерительного прибора.

Агрегатные регуляторы состоят из отдельных унифицированных блоков, выполняющих определенные функции.

Модульные (элементные) состоят из отдельных модулей (элементов), выполняющих простейшие операции.

3. В зависимости от источника используемой энергии регуляторы подразделяются на регуляторы прямого и косвенного (непрямого) действия. В регуляторах прямого действия одновременно с измерением регулируемой величины от объекта регулирования отбирается часть энергии, которая используется для работы регулятора и воздействия на его исполнительный механизм. Таким образом в систему автоматического регулирования энергия извне не подводится. При использовании регуляторов косвенного действия энергия для их работы подводится извне.

4. В зависимости от вида используемой энергии регуляторы косвенного действия подразделяются: электрические, пневматические, гидравлические, комбинированные. Выбор регулятора по виду используемой энергии определяется характером объекта регулирования и особеностями автоматической системы.

Элктрические применяются для регулирования на невзрывоопасных объектах при больших расстояниях от пункта управления до объекта регулирования. Сложность аппаратуры, которая требует высокой квалификации эксплуатационного и наладочного персонала.

Пневматические регуляторы применяются во взрыво- и пожароопасных зонах при небольших расстояниях (до 300 м) от пункта управления до объекта регулирования. Простота в обслуживании и наладке. Потребность в специальном источнике питания, жесткие требования к его качеству, большая инерционность.

Гидравлические применяются во взрыво- и пожароопасных зонах при непосредственном размещении элементов регулятора в зоне объекта регулирования. Надежны, большие развиваемые перестановочные усилия. Недостатки - потребность в специальном питании,ограниченный радиус действия, трудность реализации сложных законов регулирования.

Комбинированные применяются в случаях, когда необходимы отдельные преимущества электро-, пневмо-, или гидрорегуляторов.

5. По характеру изменения регулирующего воздействия:  регуляторы с линейным и нелинейным законами регулирования.

6. По роду действия регуляторы бывают дискретного и непрерывного действия. Дискретного: регулирующий орган перемещается только при достижении непрерывно изменяющейся регулируемой величиной определенных заданных значений, непрерывные - непрерывно в зависимости от изменения регулируемой величины.

7. По виду задающего воздействия на регулятор регуляторы делят на:

а. Стабилизирующие- поддерживающие регулируемый параметр на определенном заданном значении во времени.

б. Программные -поддерживающие параметр по заранее заданному закону во времени.

в. Следящие -изменяющие регулируемый параметр в соответствии с законом изменения другого параметра или величины, меняющихся по неизвестному закону, который характеризует какой-либо другой процесс и является управляющим по отношению к регулируемому параметру.

8. По виду настройки регуляторы могут быть:

а. с предварительной настройкой. Регулирующее воздействие формируется от заданного значения величины регулируемого параметра.

б. с автоматической настройкой. Регулирующее воздействие формируется в результате автоматического поиска, т.е. в результате пробных регулирующих воздействий на объект.

9. По характеристике действия (зависимости между изменением регулируемой величины и перемещением регулирующего воздействия) подразделяются на: позиционные, пропорциональные, интегральные, пропорционально-интегральные, пропорционально-дифференциальные, пропорционально-интегрально-дифференциальные.