1. 2 Параметры настройки промышленных регуляторов

Параметрами настройки или просто "настройками" промышленных регуляторов являются коэффициенты дифференциальных уравнений k_P , k_P1 , Tи, Tд

У П-регулятора только одна настройка к_р = у/ε, где у — перемещение регулирующего органа (выходного вала исполни­тельного механизма), % хода, а ε — отклонение регулируемой величины от заданного значения в единицах регулируемой вели­чины.

Кроме параметра к_р статические свойства промышленных регуляторов определяет порог чувствительности а или зона нечувствительности Δ = 2σ. Зоной нечувствительности называется максимальный диапазон изменения сигнала па входе регулятора, не вызывающий появления сигнала на его выходе. Строго говоря, зона нечувствительности является характеристикой нелинейных регуляторов, но тем не менее и у промышленных линейных регуляторов имеется эта зона, вне которой их поведение определяется линейными законами регулирования. "Зоны нечувствительности определяются в относительных единицах: Δ = (2σ /х_тах) 100 %, где σ — порог чувствительности;

Динамические свойства регуляторов определяются параметрами Ти и Т_д. Рассмотрим решение дифференциального уравнения при постоянном значении отклонения ε (ε = const):

У = k_P ε + k_P ε t / Tи

где k_P ε = у_п — перемещение, вызванное действием пропорцио­нальной части, а k_P ε t /Tи =Yи — перемещение, вызванное действием интегральной части ПИ-регулятора.

Из условия равенства у_и и у_п: k_P ε = k_P ε t / Tи следует, что t = Т_и, т.е.время интегрирования Т_и можно представить как течение которо го интегральная часть ПИ-регулятора время, в течение которого интегральная удваивает перемещение регулирующего органа, вызванное действием его про­порциональной части. Поэтому в тех­нической литературе иногда пользуются

термином "время удвоения" вместо термина "время интегрирования". Для выяснения смысла параметра Т_д рассмотрим простейший случай работы ПД-регулятора, при котором входной сигнал — отклонение έ изменяется с постоянной скоростью έ= v = const

Из этого следует, что перемещение регулирующего органа под воздействием П-части регулирующий орган переместится сразу на величину у_д = k_P Tд υ. Определим условие, переместит регулирующий орган на такую Д-часть.

Учитывая, что ε = vt, получим

k_P vt = k_P v Tд, т.e. t= Tд

Следовательно, Tд — время, в течение которого пропорцио­нальная часть удваивает действие дифференциальной части регулятора. Д-часть как бы предваряет действие пропорциональной части, заблаговременно перемещая регулирующий орган на величину, зависящую от скорости изменения входной величины е*. Таким образом, Д-часть форсирует ликвидацию возникшего отклонения. Время Тд называют постоянной дифференцирования, а иногда временем предварения. Этот параметр является настрой кой Д-части ПД-регулятора.

У ПИД-регулятора в соответствии с его равнением три параметра настройки: k_P , Tи, Tд Функциональный смысл этих настроек аналогичен.

Параметры настройки k_P , Tи, Tд, Δ изменяются вручную с помощью специальных ручек на панели регуляторов. В совре­менных конструкциях регуляторов предусмотрена возможность автоматического ввода в регулятор внешних корректирующих воздействий, изменяющих его настройки в зависимости от условий работы объекта регулирования или по рекомендациям УВМ.