Різновиди структур регуляторів.  реалізація регуляторів для статичних і астатичних оу.  передаточні функції цифрових регуляторів з лінійними законами.

 Запишем ПФ системы регулирования по управляющему или возмущающему воздействию с учетом ПФ регулятора:

Написанные выражения позволяют определить характер системы регулирования в плане ее статизма или астатизма. Объект, регулятор могут быть статическими и астатическими. Варьируя параметрами системы стараются построить астатическую систему, но для нее характерно пониженное быстродействие (статический объект и астатический регулятор - астатическая система; астатический объект и статический регулятор - статическая система).

 

 

11.1 ПФ системы по возмущающему воздействию со стороны регулятора:

Из этого следует, что параметры регулятора имеют решающее воздействие на динамические характеристики системы в целом.

Параллельное и параллельно-последовательное соединение составляющих гибридных законов управления в АР

 

Структуры параельного и последовательного соединение ПИ, ПД, ПИД регуляторов.

 

ПИ - регуляторы

Комплексно используют лучшие качества каждой из составляющих законов регулирования. На практике встречаются два вида включения составляющих

 

ПИ- регулятора.

1. Параллельное соединение

2. Последовательное соединение

Регулируя K_PT_из, можно регулировать динамические характеристики системы регулирования, а в целом – показатели качества. Причем во втором случае имеем связанное регулирование, то есть воздействие на К_р влияет на Т_из.

 

ПД - регуляторы

1. Параллельное соединение

W_ПД=K_p+T_Дp

2. Последовательное соединение

W_ПД=K_p(1+T_Дp)

W_ПД(j)=K_p(1+T_Дj)=K_p+jT_ДK_p

 

ПИД - регуляторы

Комплексное использование трех составляющих законов регулирования в одном регуляторе позволяет в значительной степени повысить показатели качества регулирования в системе управления и, кроме того позволяет использовать прикладные пакеты программ, наработанных пользователями.

Структурная схема такого регулятора будет представлять собой последовательно-параллельное соединение идеальных законов регулирования:

Параметры настройки основных типов регуляторов

Тип регулятора	Параметры настройки
П	КР
И	ТИ
ПИ	КР, ТИ
ПД	КР, ТПР
ПИД	КР, ТИ, ТПР

 

Імпульсні регулятори.

Импульсными называют регуляторы дискретного действия, в которых выходной сигнал регулятора представляется одним из параметров импульсной последовательности: амплитудой импульсов, их шириной, сдвигом фазы относительно опорного импульса, частотой следования импульсов. В соответствии с этим РУ реализуют следующие виды модуляции: амплитудно-импульсную (АИМ), широтно-импульсную (ШИМ), фазоимпульсную (ФИМ) и частотно-импульсную (ЧИМ).

Структурные схемы:

 

 

Схема а) реализует регулятор с АИМ. Сигнал ошибки e[nТ] подается на вход РУ в моменты замыкания ключа КЭ. Частота замыкания ключа задается импульсами f[nТ], следующими в моменты времени nТ.

Регулирующее воздействие в этом РУ может формироваться по двух- или трехпозиционному закону или по П -закону. Регулирующее воздействие формируется в момент замыкания ключа. После размыкания ключа регулирующее воздействие сохраняется таким, каким оно было сформировано в момент замыкания ключа.

Схема б) реализует регулятор с ШИМ. Сигнал обратной связи Хос(t) в этом РУ интегрируется интегратором и сравнивается с задающим сигналом х(t). Процесс интегрирования сигнала обратной связи начинается в тактовые моменты времени nТ, при этом выходной сигнал регулятора устанавливается равным mmax. В момент равенства выходного сигнала интегратора и задающего сигнала срабатывает компаратор и устанавливает выходной сигнал регулятора в 0. Обнуление интегратора осуществляется импульсами f[nТ] в тактовые моменты времени nТ.

Схема в) реализует фазоимпульсную модуляцию. Она отличается от предыдущей законом формирования выходного сигнала регулятора. В этой схеме в тактовые моменты nТ выходной сигнал регулятора устанавливается равным 0, а в момент срабатывания компаратора выходной сигнал РУ до прихода следующего (n+1)Т тактового импульса равен mmax.

Схема г) реализует ЧИМ. В этой схеме интегрируется задающий сигнал х(t) и сравнивается компаратором КМ с сигналом Хос(t). В момент равенства сигналов интегратора и обратной связи компаратор формирует импульс, который обнуляет интегратор и запускает ИУ. Исполнительное устройство, в свою очередь, формирует импульс тока или мощности с заданными параметрами по длительности и амплитуде.

Преимущества: возможность многоточечного управления, многократное использование линии связи, повышенную помехозащищенность. Хороши для управления многими однотипными объектами и объектами с большими постоянными времени, где можно использовать всего один регулятор, а также для управления объектами с большим временем запаздывания.