Spojitá regulace

Spojitá regulace

Signály v regulačním obvodu se mění spojitě. Jedná se o hladké křivky.

Regulační obvod a jeho části–spojité obvody

MČ - měřící člen y - regulovaná veličina

AČ - akční člen u - akční veličina

NČ - nastavovací člen w - řídící veličina

UČ - ústřední člen e - regulační odchylka

RS - regulovaná soustava

Jednoduché regulátory

Proporcionální regulátor – P –

Proporcionální regulátor pouze zesiluje regulační odchylku. Vytvoří se jednoduše invertujícím ss zesilovačem.

Amplitudová frekvenční charakteristika v log.souřadnicích: přímka na úrovni 20.log K

Fázová frekvenční charakteristika: fáze je nulová

Frekvenční charakteristika v komplexní rovině: Bod na reálné ose. Poloha určuje zesílení.

Přechodová charakteristika - odezva na jednotkový skok 1(t) Skok o velikosti zesílení K

Reálný zesilovač má konstantní přenos jen do určitého kmitočtu.

Realizace P regulátoru

Integrační regulátor – I –

Vzhledem k tomu, že provádí integraci vstupní veličiny „e“ , tak jako jediný umožňuje úplné odstranění regulační odchylky e. To se stane za určitý čas.

Využití: tam kde nejsou časté poruchy a soustava má velkou setrvačnost

Amplitudová frekvenční charakteristika v log.souřadnicích:

a) sklon –20dB/dek

b) nulovou úroveň protíná při frekvenci ω = 1/RC ( KV )

Fázová frekvenční charakteristika: Polopřímka od 0 kolmo dolu po Im ose do -90°

Přechodová charakteristika: Přímka z počátku se sklonem nepřímo úměrným časové konst. RC

Derivační regulátor – D –

Amplitudová frekvenční charakteristika v log.souřadnicích:

a) sklon +20dB/dek až do frekvence ω1 = 1/T

b) nulovou úroveň protíná při frekvenci ω = 1/RC

Fázová frekvenční charakteristika: Polopřímka od 0 kolmo nahoru po Im ose do +90°

Frekvenční char v komlexní rovině: Polopřímka ležící na záporné imaginární ose končící v počátku.

Přechodová charakteristika: Exponenciála klesající z bodu K.Td/T klesající se sklonem T

Vlastnosti:

Při konstantním vstupu nulový výstup

Nezesiluje regulační odchylku, proto nemůže působit samostatně

Zrychluje reakci regulátoru a zvyšuje stabilitu

Proporcionálně integrační – PI –

Paralelní spojení regulátoru P a I.

Amplitudová frekvenční charakteristika v log.souřadnicích:

a) sklon –20dB/dek

b) nulovou úroveň protíná při frekvenci ω = 1/RC = 1/TI = Kv

c) průsečík s úrovní 20.logK je při ω = Kv/K

Přechodová charakteristika:

Proporcionálně derivační – PD –

Paralelní spojení regulátoru P a D

F(p) = K + Td.p Td = R.C

K přenos regulátoru P

Td derivační časová konstanta

Kv rychlostní konst reg.TI = R.C

Přechodová charakteristika:

Td … derivační časová konstanta

T … konstanta parazitního setrvačného členu

Proporcionálně integračně derivační regulátor – PID –

Realizace: paralelní řazení P. I, D regulátorů