Позиционные регуляторы

Работают по принципу «вкл. – выкл.».Непрерывному изменению входной величины в них соответствует скачкообразное изменение выходного сигнала.

Их реализация осуществляется с помощью контактных и бесконтактных релейных элементов. Бывают двухпозиционные, трехпозиционные и реже многопозиционные регуляторы.

Рассмотрим статические характеристики этих регуляторов.

Структурная схема двухпозиционного регулятора

а) без зоны неодназначности б) с зоной неодназначности

Двухпозиционные регуляторы настраиваются таким образом, чтобы значения y и e отсчитывались в приращениях от условного равновесного состояния объекта регулирования, соответствующего расчетным значениям y_о и e_о, принятым за начало отсчета. Аналитически статические характеристики можно записать следующим образом: а) y = y_max при e > 0 б) y = y_max при e ³ d;

y = - y_max при e < 0 при - d < e < d и de/dt < 0

y = - y_max при e £ -d;

при - d < e < d и de/dt > 0.

Из этих выражений и рисунков видно, что двухпозиционные регуляторы постоянно оказывают на объект регулирования воздействия отличные от значений необходимых для равновесного состояния системы (когда e = 0). В результате АСР с таким регулятором будет работать в автоколебательном режиме и ее переходный процесс будет колебательным в окрестностях ее равновесного состояния. Настраиваемая зона неоднозначности в них называется зоной возврата.

Статические характеристики трехпозиционных регуляторов выглядят следующим образом: а) без зоны неодназначности б) с зоной неодназначности

D_нч - зона нечуствительности.

Здесь имеется устойчивое нейтральное положение.

Аналитически статические характеристики выглядят следующим образом:

а) y = y_max при e ³ d б) y = y_max при e ³ d₂

при d₁ < e < d₂ и

y = 0 при - d < e < d y = 0 при - d₁ < e < d₂ и

при - d₂ < e < d₁ и

y = - y_max при e £ -d y = - y_max при e £ -d₂

при - d₂ < e <- d₁ и

Из этих выражений и рисунков следует, что трехпозиционные регуляторы имеют устойчивое состояние (y = 0) в окрестностях равновесного состояния системы (когда e = 0), определяемых зоной нечувствительности и зоной неоднозначности. Если при очередном переключении регулятора в состояние y = 0, отклонение регулируемой величины не будет выходить за зону нечувствительности регулятора, то в этом состоянии система регулирования может оставаться бесконечно долго. В системе не будет автоколебательных процессов (не подгорают контакты, увеличивается срок службы).

Позиционными эти регуляторы называются потому, что регулирующий орган занимает в двухпозиционных регуляторах два положения (позиции) – открыто – закрыто, а в трехпозиционных три положения: открыто, закрыто и промежуточное.

Многопозиционный регулятор можно представить как несколько двух позиционных регуляторов с разными уставками их срабатывания и соединенных последовательно.

Статическая характеристика будет выглядеть следующим образом:

Позиционные регуляторы несложны по конструкции, надежны в работе, просты в обслуживании и настройке. Их применяют на объектах с малым инерционным запаздыванием. Часто встраивают во вторичные приборы.

Настроечные параметры: зона возврата и зона нечувствительности.