Nespojitá regulace, princip a vlastnosti

Nespojitá regulace, princip a vlastnosti

Jednoduchou regulovanou soustavou je například vytápění bytu či domu pomocí plynového kotle s prostorovým termostatem. Termostat má v sobě čidlo prostorové teploty a porovnáváním skutečné teploty s požadovanou získává regulační odchylku. Potom spínáním a vypínáním plynového kotle (akční člen) udržuje skutečnou teplotu co možná nejpřesněji ve shodě s požadovanou teplotou. Pokud regulátor kotel jen zapíná a vypíná, tedy výkon kotle je buď 0 % nebo 100 %, jedná se o nespojitou regulaci.

Výhodou nespojité regulace je její jednoduchost, nevýhodou je kolísání (kmitání) regulované veličiny (v našem příkladě teploty) v závislosti na zapínání a vypínání akčního členu (plynového kotle).

Signály v regulačním obvodu jsou nespojité buď v čase (jsou definovány konkrétních časových okamžicích ) nebo v hodnotě ( veličina nabývá několika hodnot: dvou-tří–2n).

Za nespojitý považujeme takový regulátor, jehož výstupní veličina v závislosti na vstupní se mění ne spojitě, ale v konečném počtu hodnot. Nejčastěji se požívá dvoupolohová ( zapnuto vypnuto, topí-netopí ) nebo třípolohová ( topí-netopí-chladí, více- stávající stav-méně ) regulace.

Pro dvoupolohový regulátor vypadá řešení regulované veličiny následovně – řešíme pomocí přechodových charakteristik

Nespojité regulátory dělíme na:

• dvoupolohové: mají dva stabilní stavy výstupu u, který ovlivňuje stav akčního členu.Bude-li skutečná hodnota regulované veličiny y větší než žádaná hodnota bude akční veličina v jednom stavu, bude-li y menší než w, pak bude ve druhém stavu. H představuje hysterezi regulátoru, která je zaváděna z provozních důvodů a je možné ji u většiny regulátorů nastavit v určitých mezích.

• Dvoupolohové přímočinné regulátory: např. bimetalový regulátor u žehličky, bojleru, manostat u kompresoru..

• třípolohové: mají třípolohový spínací prvek ( méně-0-více ) Třístavové regulátory jsou schopné ve spojení s integračním pohonem dosáhnout libovolné polohy regulačního orgánu. Při dobře seřízených prvcích RO je možné dosáhnout nekmitavého průběhu regulace. Regulační pochod je stabilní. Při použití zpětné vazby je možné docílit výsledného přenosu typu P, PI, PD, PID.

• číslicové: požadavky na počítač použity při regulaci:

práce v reálném čase,systém priorit, systém přerušení, velká spolehlivost a odolnost na rušení, možnost multiprogramování, panel operátora

Nespojitá regulace Dvoustavová regulace

Nespojitá regulace – soustava 1.řádu

statická soustava 1.řádu ( jednokapacitní )

U jednokapacitní soustavy bez dopravního zpoždění je amplituda kmitání regulované veličiny yh-yd dána nastavenou hysterezí h u regulátoru. Kvalitu regulace lze ovlivnit nastavením parametrů regulátoru. U astatické soustavy bude situace obdobná, pouze náběh a pokles regulované veličiny nebude exponenciální , ale bude lineární (přímkový).