Материал: Штейнберг, Ш. Е. Промышленные автоматические регуляторы

ента пропорциональности на первом диапазоне 1/&р = = 04-1,45 (кривая / / на рис. 6-9), на втором диапазоне 1/£р = 0-г-0,17 (кривая / / ' на рис. 6-9).

Пределы изменения времени интегрирования те же, что и для ПИ-регулятора (кривая / / / на рис. 6-9).

выходном валу этих исполнительных механизмов распо­ ложен реостат сопротивлением 120 ом.

лампа и ручки настройки регулятора для изменения зо­ ны нечувствительности—Чувствительность; балансиров­ ки усилителя —• Установка нуля; дистанционной переста­

к элементам настройки постоянных времени стабилизи­ рующей связи, резисторам R10, R13, расположенным на передней верхней панели кронштейна.

'На передней панели под крышкой расположены так­ же предохранитель и колодка с номерами зажимов, на которой устанавливаются сменные резисторы Rl, R2 и перемычки для изменения закона регулирования. Варьи-

246

Д ля этого конденсатор С1 включается (перемычка 1 сня­ та, а перемычка 3 поставлена). В ПИ-режиме в зависи­ мости от наличия перемычки 2 величина резистора R1 при одном и том же времени интегрирования 7 И изменя­ ется. Расчет величины R1 в зависимости от значения Г и приведен ниже. В ПИД-режиме обратная связь — интег- ро-дифференцирующая цепочка. Для этого конденсато­ ры С1 и С2 должны быть включены (перемычки 1 я 3 сняты, а 2 поставлена). Резисторы R1 и R2 устанавли­ ваются в соответствии с расчетом в зависимости от величины времени дифференцирования и времени интег­ рирования. В ПД-режиме — апериодическое звено в об­ ратной связи: конденсатор С1 закорочен, С2 включен (перемычки 1, 2 поставлены, 3 — снята). Резистор R2 рассчитывается -в зависимости от времени дифференци­ рования. В И-режиме обратная связь отключается (ре­ зистор R1 закорачивается).

Ниже приведены правила установки параметров на­ стройки.

Настройка коэффициента пропорциональности в регу­ ляторе осуществляется при помощи ручки Статизм, кото­ рая позволяет изменять коэффициенты усиления в пря­ мом канале и в канале обратной связи (движки потенци­ ометров R6 и R7 механически сочленены). Коэффициент пропорциональности kc имеет два диапазона настройки. Первый диапазон (кривая / на рис. 6-7): резистор R7

В П-режиме коэффициент пропорциональности регу­ лятора устанавливается в соответствии с градуировочной характеристикой регулятора kv=kc (рис. 6-7).

В ПИ-режиме, если конденсатор С2 отключен (пере­ мычка 2 снята), значение времени интегрирования опре­ деляется по формуле

ТВ = Я А , т. е.

для РУ4-16А

d = 14 мкф\

kp = kc;

248

kc — коэффициент пропорциональности в П-режиме-опре­ деляется по градуировочной характеристике регулятора (рис. 6-7).

Если резистор R2 закорочен, а конденсатор С2 вклю­ чен (перемычки 2 и 3 поставлены), то

В ПИД-режиме справедливы соотношения (6-4)

где

Ac — коэффициент пропорциональности, определяемый по статической характеристике, приведенной на рис. 6-7.

при полном времени перемещения исполнительного меха­

249

мощью переходной характеристики регулятора, при этом главная обратная связь отключается. Создается неболь­ шой разбаланс х на входе в регулятор (1—2% от полной шкалы реостатного датчика). Через каждые 5—10 сек записывается положение выходного вала исполнительно­ го механизма. Такую запись следует начинать после пер­ вого отключения реле. Характер переходной характери­ стики приведен на рис. 6-12,6. Полное время отсчета tH

7.

должно соответствовать перемещению исполнительного механизма у\ примерно на 25—40%- Значение постоян­

стройки регуляторов с балластными звеньями. Особен­ ностью регулятора РУ4-16А является колебательный ха­ рактер балластного звена в ПИД-режиме. Это значит, что в ПИД-режиме и в ОНР необходимо настраивать ос­ новной параметр балластного звена s так, чтобы не толь­ ко попасть в ОНР, но и добиться отсутствия второго ре­ зонансного пика в амплитудно-частотной характеристике замкнутой системы регулирования. Уменьшение значения s приводит к увеличению в некотором диапазоне частот, около резонансной частоты, значения модуля балластного

250

звена МбалПоэтому колебательное балластное звено уменьшает запас устойчивости системы, поворачивая АФХ системы по часовой стрелке в сторону больших ам­ плитуд и увеличивая модуль АФХ. Чем меньше значение s, тем меньше угол поворота АФХ, но тем больше возра­ стает ее модуль. При этом АФХ разомкнутой САР может охватить на высоких частотах точку с координатами ( + 1, г'0) и система станет колебательно-неустойчивой. Если при уменьшении s АФХ разомкнутой системы приближа­ ется к точке ( + 1, /0), не охватывая ее, возникают коле­ бания регулирующего органа на высокой частоте (Q = = 10-4-11). Частые реверсы исполнительного механизма неблагоприятно сказываются на работе основного обору­ дования, вызывая преждевременный износ регулирующей аппаратуры. Характер переходных функций регуляторов с колебательным балластным звеном при различных s приведен на рис. 1-6. Переходный процесс в замкнутой САР с ПИД-регулятором, расчет настройки которого вы­ полнен исходя из условий его идеальности, a s = 0,02, при­ веден на рис. 2-6.

Увеличение s, так же как в регуляторах с апериодиче­ ским балластным звеном, ухудшает качество регулиро­ вания; ПИД-регулятор приближается по своим свойствам к простейшему И-регулятору. Поэтому в регуляторах с колебательным балластным звеном значение s ограниче­ но сверху и снизу.

Значение s для ПИД-регулятора должно быть выбра­ но примерно равным 0,06—0,08. Большие значения s при­ ведут к ухудшению качества регулирования. Если же s находится в этих пределах, регулятор можно настраивать как идеальный.

Для объектов, передаточная функция которых аппрок­ симирована передаточной функцией первого порядка с запаздыванием, параметры настройки могут быть выбра­

случае использования ПИД-регулятора). Затем рассчи­ тывается минимально возможное значение s, которое можно получить в регуляторе, т. е. определяют sM H H И З со­ отношения

' и ' и

251