Интегральный регулятор

Эти регуляторы не имеют ООС и реализуют интегральный (И) закон регулирования. Иногда называются астатическими или регуляторами без ОС. Зависимость между входными и выходными величинами:

,

Где - угол поворота вала ИМ в % хода; - сигнал рассогласования между - действительным и - заданным текущими значениями регулируемого параметра.

Угол поворота вала ИМ пропорционален интегралу от сигнала рассогласования или:

Скорость перемещения вала ИМ пропорциональна сигналу рассогласования. Отличительной чертой данного регулятора является его пропорционально-переменная скорость ИМ, которая зависит от величины рассогласования или отклонения регулируемой величины от задания. Данные регуляторы в силу своей особенности осуществляют управление точно (в пределах зоны технической нечувствительности), но медленно.

Данный регулятор имеет один параметр динамической настройки – K_Р1 , определяющий коэффициент пропорциональности изменения скорости ИМ, приходящийся на единицу отклонения регулируемого параметра от задания.

Этот коэффициент физически определяется величиной времени интегрирования. Для определения реального значения параметра настройки И – регулятора следует экспериментально произвести процедуру определения динамической характеристики И-регулятора по кривой разгона этого регулятора.

На вход регулятора надо подать ступенчатый сигнал рассогласования .

Для снятия кривой разгона любого регулятора необходимо.

· 1. Для того, чтобы не мешать технологическому процессу необходимо, чтобы регулятор установил заданные значения регулируемого параметра по просьбе технолога оператора;

· 2. Отсоединить регулирующий орган от исполнительного механизма и зафиксировать установленный угол поворота ИМ - y_н;

· 3. Резко изменить задание и отключить измерительный прибор, для сохранения Δε = const. Необходимо при постоянном сигнале рассогласования (ε(τ)) фиксировать изменение положения выходного вала ИМ во времени;

· 4. Перевести текущий сигнал рассогласования Δε в эквивалентный сигнал рассогласования Δε_экв; 5. Определить интервал времени выполнения условия при

 

Рис 23. Реакция интегрального регулятора на ступенчатый сигнал рассогласования

T_И (время интегрирования) – время, за которое угол поворота вала ИМ повернется на эквивалентный угол. Между K_Р1 и T_И существует связь: K_Р1=1/T_И

Этот параметр определяет эффективность работы интегрального регулятора. Чем больше T_И, тем меньше скорость, приходящаяся на единицу отклонения. Чем больше инерционность объекта, тем больше должно быть время интегрирования.

Рис 24. Условное обозначение И-регулятора

Запрещается использовать И – регуляторы для управления астатическими (без самовыравнивания) объектами.

Примечание

С использованием в контурах ИМ постоянной скорости очень трудно (практически невозможно) обеспечить точное соблюдение интегрального закона. Поэтому необходимо чтобы процесс И – регулирования обеспечивался с использованием гидравлических ИМ со встроенными струйными регуляторами скорости или можно в современных контроллерах реализовать импульсный режим управления.

 

Рис 25. Импульсный режим управления ИМ

T_ц – продолжительность цикла работы импульсного коммутирующего устройства (ИКУ); Т_и – продолжительность импульса при условии что 0,2с ≤ T_и ≤ T_им; Т_п – продолжительность паузы (остановки) ИМ; Т_им – время движения ИМ от одного крайнего положения (0% хода) до другого (100% хода).