10_Regulace II p
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu PDF.
𝑲𝑷 … zesílení regulátoru
𝑲𝑷 = 𝟐
𝑲𝑷 = 𝟏𝟎
𝑲𝑷 = 𝟐𝟎
w(t)
u(t)
y(t)
e(t)
* Soustava – setrvačná 1. řádu, K = 1, T = 3 s
Regulace
Zvyšováním zesílení regulátoru 𝐾𝑃 dochází k minimalizaci regulační odchylky e(t) takovým způsobem,
že ustálená hodnota odezvy y(t) se blíží požadované hodnotě w(t).
Mimo to dochází také ke zrychlení přechodného děje – y(t) se blíží rychleji k w(t).
Ideální regulátor?
𝑲𝑷 = 𝟏𝟎𝟎𝟎
w(t)
e(t)
u(t)
y(t)
y(t)
* Soustava – setrvačná 1. řádu, K = 1, T = 3 s
Regulace
Problém č.1:
K minimalizaci regulační odchylky e(t) dochází v tomto případě extrémně vysokou hodnotou akčního
zásahu u(t).
V praxi je vždy akční zásah omezen fyzikálními možnostmi (omezený přísun energie, maximální otevření
ventilu, apod.).
V případě složitějších soustav (2. a vyšší řád či soustavy s dopravním zpožděním) dokonce vysoké zesílení
(vysoká hodnota akčního zásahu u(t)) často vede k rozkmitání a následné nestabilitě celého systému.
u(t)
𝑲𝑷 = 𝟏𝟎𝟎𝟎
y(t)
Regulátor
Soustava
w(t) +
-
e(t)
u(t)
y(t)
w(t)
Regulace
Problém č.2:
Ani vysokým zesílením nedosáhneme v tomto případě nulové ustálené regulační odchylky e(t).
y(t)
Řešení uvedených problémů: doplnění proporcionálního regulátoru - Pdynamickými složkami I (integrační), D (derivační), či jejich kombinací.
Regulace
Složka „D“
v závislosti na dynamice soustavy (časových konstantách) se odpovídající rychlostí mění regulační odchylka e(t)
změny vstupního signálu do soustavy – tj. akčního zásahu regulátoru u(t) je často třeba zrychlit
toho lze dosáhnout derivací vstupního signálu regulátoru – regulační odchylky e(t)
𝒖 𝒕 = 𝑲𝒅 ∙
𝒅𝒆 𝒕
𝒅𝒕
𝑲𝑫 … derivační konstanta
w(t)
+
-
e(t)
u(t)
y(t)
𝑲𝒅 ∙
𝒅𝒆 𝒕
𝒅𝒕
e(t) = w(t) - y(t)