Каскадные САР

Каскадные САР применяют для автоматизации объектов, обладающих большой инерционностью по каналу регулирования, если можно выбрать менее инерционную по отношению к наиболее опасным возмущениям промежуточную координату и использовать для нее то же регулирующее воздействие, что и для основного выхода объекта.

В этом случае в САР включают два регулятора - основной (внешний) регулятор, служащий для стабилизации основного выхода объекта Y, и вспомогательный (внутренний) регулятор, предназначенный для регулирования вспомогательной координаты Y ₁. Заданием для вспомогательного регулятора служит выходной сигнал основного регулятора. Структурная схема системы регулирования представлена на рис.

Структурная схема каскадной САР

m _p1 W Y

W ₁

Y

R₁ e₁ X_p R e Y_o

R - передаточная функция основного регулятора, R₁- вспомогательного.

Вследствие более высокого быстродействия внутреннего контура в каскадной САР повышается качество переходного процесса, особенно при компенсации возмущений, поступающих по каналу регулирования.

Пример: Стабилизация температуры на выходе теплообменника

2 Вспомогательным кон-

ТС Т_вых туром является САР расхода

1 греющего пара.

FC При возмущении по дав-

лению (изменяется расход)

пар пара регулятор 1 (FC) изме-

FE няет степень открытия регу-

лирующего клапана таким

конденсат образом,чтобы поддержать

заданный расход. При нару-

шении теплового баланса в

жидкость Т_вх аппарате (изменился расход,

температура жидкости), приводящем к отклонению выходной температуры от заданного значения, регулятор температуры 2 корректирует заданию регулятору расхода 1.