Принципы автоматического управления. Регуляторы. Лекция 8

Общие сведения о структурах систем управления. ПИД-регулятор
[email protected]

Общие сведения о структурах систем управления
Пример: импульсный понижающий преобразователь для регулирования напряжения на термоэлементе

Общие сведения о структурах систем управления
Способы регулирования

Общие сведения о структурах систем управления
Простейшая система автоматического регулирования с обратной связью
Блок R – регулятор (от слова Regulator), P - объектом регулирования (от слова Process), r - управляющим воздействием или уставкой (reference), e - сигналом рассогласования или ошибки (error), u - выходной величиной регулятора, y - регулируемой величиной.

Общие сведения о структурах систем управления
Воздействие на объект регулирования

ПИД-регулятор
Принцип действия, математическое описание, настройка
Математическая форма записи закона ПИД-регулятора имеет вид:
Выходной сигнал ПИД регулятора – это сумма трех составляющих:
пропорциональной;
интегрирующей;
дифференцирующей.

ПИД-регулятор
Пропорциональная составляющая
Недостатки пропорциональных регуляторов:
наличие статической ошибки регулирования;
невысокая устойчивость при увеличении коэффициента.
Достоинство – высокая скорость регулирования.

ПИД-регулятор
Интегрирующая составляющая
С учетом временной дискретности регулятора можно записать следующим образом:
Недостатки:
низкое быстродействие;
посредственная устойчивость.
Достоинство – способность полностью компенсировать ошибку рассогласования при любом коэффициенте усиления.

ПИД-регулятор
Дифференцирующая составляющая
С учетом временной дискретности регулятора можно записать следующим образом:
Регуляторов, состоящих из единственного дифференцирующего звена, не бывает.