Реализация регуляторов в CАУ

Реализация регуляторов в CАУ

В непрерывных САУ управляющие воздействия обычно формируются по требуемым алгоритмам управления U2(t)= =f[U1(t)] простыми регуляторами на операционных полупроводниковых усилителях (ОПУ), программируемых включением в их схемы необходимых внешних резисторов и конденсаторов [1, 2]. В линейных САУ обычно применяются пять типовых линейных алгоритмов управления [1, 2], которые реализуются соответствующими регуляторами на ОПУ.

1. Пропорциональный регулятор (П-Р) формирует алгоритм пропорционального управления U2(t)=KU1(t) и реализуется по схеме (рис. 1.7.2), процессы в которой приближенно описываются системой уравнений (1.7.1—1.7.4):

2.1.277 Реализация регуляторов в CАУ

2.1.279 Реализация регуляторов в CАУ

Из (1.7.1)—(1.7.4) получаются следующие уравнения:

Реализация регуляторов в CАУРеализация регуляторов в CАУ

Реализация регуляторов в CАУ

Реализация регуляторов в CАУРеализация регуляторов в CАУ(1.7.5)

В знаменателе уравнения (1.7.5) собственный коэффициент усиления К0 операционных усилителей имеет значения от 1300 до 80000 и более, что в 100 и более раз превышает сумму слагаемых в круглых скобках (обычно R2/R<3, а R2/R1<10). Поэтому слагаемое в круглых скобках в знаменателе уравнения (1.7.5) можно принять равным нулю, поскольку оно практически не влияет на величину выходного напряжения U2. Тогда коэффициент передачи пропорционального регулятора KП-Р и его операторную функцию передачи W(p)П-Р можно записать в виде:

Реализация регуляторов в CАУРеализация регуляторов в CАУ(1.7.6)

2. Интегральный регулятор (И-Р) (рис. 1.7.3) формирует алгоритм управления в виде Реализация регуляторов в CАУкоторый обеспечивает астатизм САУ (отсутствие установившейся ошибки) [1]. Процессы в регуляторе И-Р на ОПУ описываются ОФП в виде:

Реализация регуляторов в CАУ(1.7.7)

2.1.289 Реализация регуляторов в CАУ

3. Пропорционально-интегральный регулятор (ПИ-Р) (рис. 1.7.4), называемый изодромным звеном, формирует алгоритм управления Реализация регуляторов в CАУкоторый обеспечивает астатизм САУ и имеет ОФП в виде:

2.1.291 Реализация регуляторов в CАУ(1.7.8)

4. Пропорционально-дифференциальный регулятор (ПД-Р) (рис. 1.7.5), называемый форсирующим звеном, формирует алгоритм пропорционально-дифференциального управления выходной величиной Реализация регуляторов в CАУ, который обеспечивает форсирование (ускорение во времени) переходных процессов в САУ и имеет ОФП в виде:

2.1.293 Реализация регуляторов в CАУ(1.7.9)

5. Пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор (ПИД-Р) (рис. 1.7.6) формирует алгоритм управления Реализация регуляторов в CАУкоторый обеспечивает форсирование (ускорение) переходных процессов и астатизм САУ и имеет ОФП в виде:

См. также:  Синтез алгоритмических структур САУ

2.1.295 Реализация регуляторов в CАУ(1.7.10)