С использованием справочных материалов

 

При наладке промышленных САР нашли широкое применение упрощенные методы расчета настроечных параметров типовых АР. Их простота обусловлена несложным математическим описанием ОР и справочным материалом (формулами и номограммами), позволяющими рассчитать параметры АР в несколько арифметических действий. Но итоги расчета рассматривают в значительной мере как приближенные /13, 32, 41, 43, 44, 45, 47, 52, 58, 59/.

Чаще других используют метод параметризации по переходной характеристике ОР. Его применяют в тех случаях, когда кривая разгона ОР подобна характеристикам, изображенным на рисунках 3.3 и 3.4. Следовательно, динамические свойства ОР должны описываться выражениями вида (3.3) и (3.4):

 

 

Большинство промышленных ОР названным требованиям вполне соответствуют. Для таких ОР настроечные параметры АР рассчитывают по формулам, сведенным в таблицу 3.8.

 

Таблица 3.8 – Оптимальные значения настроечных параметров САР
Закон регулирования	Тип процесса регулирования
апериодический, рисунок 3.13	колебательный (s = 20 %), рисунок 3.14	колебательный (I 20= min), рисунок 3.16
Статический объект регулирования
П
ПИ
ПИД
Аcтатический объект регулирования
П			-
ПИ
ПИД

В рассматриваемом случае параметризацию АР проводят в следую­щем порядке:

1) определяют по кривой разгона объекта эквивалентный ОР в виде (3.3) и (3.4);

2) определяют желаемый тип процесса регулирования по рисункам 3.13 – 3.16 с учетом требований технологического регламен­та;

3) определяют закон регулирования также с учетом требований технологического регламента;

4) рассчитывают искомые параметры АР по формулам таблицы 3.8.

В качестве примера достаточно рассмотреть параметризацию ПИ‑регулятора названным методом. ПФ объекта регулирования известна

 

 

Согласно технологическому регламенту процесс регулирования, вызванный ступенчатым возмущающим воздействием, должен иметь минимальную длительность.

Поскольку ПФ и параметры ОР известны (K ОР = 0,5; T = 4; t = 2) и задан ПИ-закон регулирования, необходимо выбрать тип процесса регулирования (рисунки 3.13 – 3.16). Единственное требование технологического регламента обеспечить t р = min реализуется при апериодическом характере переходного процесса (рисунок 3.13). Согласно таблице 3.8 настроечные параметры ПИ-регулятора

 

 

где TI – время изодрома ПИ-регулятора, см. (3.13).

На рисунке 3.32 показана переходная характеристика САР hz (t), полученная по каналу возмущающего воздействия z (t). Управляющее воздействие g (t) = 1(t) вызывает реакцию системы h (t), изображенную на рисунке 3.33.

Достоинством рассмотренного метода считают его исключительную простоту. В инженерной практике простота заметно компенсирует затраты на "доводку" системы до необходимого качества регулирования. По упрощенной методике быстро определяют параметры АР, близкие к оптимальным, а затем при наладке САР методом организованного поиска находят оптимальные значения настроечных параметров.

 

 

 

Кроме приближенных результатов к недостаткам упрощенных методов относят ограничение представлений динамических свойств ОР узким классом ПФ типа (3.3) – (3.6).

Другие упрощенные методы параметризации АР, названные ранее (см. п. 3.5), подобны рассмотренному. Сравнение этих методов между собой не обнаружило существенных различий. Результаты вычислений и экспериментов не сильно различаются, если последние проведены при одинаковых допущениях /32/.