16.7. Полупропорционально-дифференциальное регулирующее устройство

Суть работы этого регулирующего устройства заключается в том, что при увеличении модуля сигнала ошибки регулирования устройство формирует управляющий сигнал по ПД -закону, а при уменьшении модуля сигнала ошибки регулирования регулирующее воздействие сохраняется на том уровне который был достигнут при максимальном значении модуля сигнала ошибки. Такой закон регулирования записывается уравнением

где  - нелинейный коэффициент, который может принимать такие значения:

=1 при d||/dt>0; =0 при d| |/dt<0; Tд - постоянная времени дифференцирования.

По своим динамическим свойствам это РУ приближается к линейному ПИД регулирующему устройству Обладает свойством астатичности и обеспечивает более широкую область устойчивости системы по сравнению с линейным ПД - регулятором.

16.8. Пропорционально-полуинтегральное ру

Это устройство при увеличении модуля ошибки регулирования работает по типовому ПИ - закону, а при уменьшении модуля ошибки по П - закону при этом И - составляющая регулирующего воздействия имеет постоянное значение соответствующее значению при максимуме модуля ошибки регулирования. Алгоритм работы РУ записывается в следующем виде:

Нелинейный коэффициент y может принимать значения =1 при d||/dt>0 и =0 при d||/dt<0.

Рассмотренное РУ соответствует линейному ПИ - регулирующему устройству при параметрах настройки последнего, полученных из соотношений

16.9. Пропорционально-интегральное ру со сбросом и – составляющей

Регулирующее устройство этого типа позволяет значительно уменьшить величину перерегулирования. Суть работы РУ заключается в том, что при появлении на выходе РУ максимального значения регулирующего воздействия _max И - составляющая регулирующего воздействия обнуляется. Алгоритм работы РУ записывается в следующем виде:

Нелинейный коэффициент  принимает такие значения: =0 при (t)max и =1 при (t)<max.

16.10. Пропорциональное ру с запоминанием и сбросом регулирующего воздействия

Алгоритм функционирования РУ записывается в следующем виде:

где c - коэффициент сброса регулирующего воздействия; =1 при f>0; =0 при f<0; f=C₁(t)|+C₂[d||/t] - функция переключения.

В данном РУ при f>0 скорость изменения регулирующего воздействия пропорциональна скорости изменения сигнала ошибки регулирования. При f=0 происходит сброс регулирующего воздействия на величину, равную c Кp(t_c), т.е. на величину, пропорциональную сигналу ошибки регулирования в момент сброса (t = tc ). При f < 0 регулирующее воздействие остается постоянным и равно по величине оставшейся его части после сброса.

Момент сброса регулирующего воздействия определяется отношением настроечных коэффициентов С1 и С₂ в уравнении функции переключения f.

Для устранения статической ошибки, которая может появиться в системе при отклонении параметров объекта от номинальных значений, в данный закон регулирования вводят интегральную составляющую.

16.11. Пропорционально-интегральное ру с запоминанием и сбросом регулирующего воздействия и с введением интегральной составляющей

Алгоритм работы этого РУ описывается уравнением:

где ₁ и ₂ - нелинейные коэффициенты, определяемые соотношениями

₁=1 при f₁>0 и ₁=0 при f₁<0; ₂=1 при f₂<0 и ₂=0 при f₂>0;

|| - модуль сигнала ошибки регулирования; d||/dt - производная модуля сигнала рассогласования;

К, Т - соответственно настраиваемый коэффициент и постоянная времени, определяющие наклон линии переключения на фазовой плоскости с координатами d||/dt и ||; Т_д - постоянная времени дифференцирования; |d/dt| - модуль производной сигнала рассогласования;  - зона введения интегральной составляющей.

Физическая сущность этого способа регулирования заключается в том, что при положительных значениях функции f к текущему значению регулирующего воздействия прибавляют две составляющие, пропорциональные по величине сигналу рассогласования, одну из которых в момент смены знака функции f1 на отрицательный вычитают, а другую - запоминают. Кроме того, при значениях модуля производной от сигнала рассогласования, меньших заданной величины  к регулирующему воздействию прибавляют сигнал, пропорциональный интегралу от сигнала рассогласования.