Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují. s finanční podporou v Operačním programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Královéhradeckého kraje

Transkript

1 Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou v Operačním programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Královéhradeckého kraje Modul 03 Technické předměty Ing. Otakar Maixner 1

2 Spojité regulátory Regulátory, u kterých je výstupní AV spojitou funkcí vstupní RV (regulační odchylky) regulační odchylka neustále ovlivňuje AV, můžeme nastavit libovolnou hodnotu AV v rozsahu od nuly do maxima můžeme nastavit přesně takovou hodnotu AV, jaké je třeba na udržení žádané hodnoty RV, čímž se dá odstranit kmitání RV Příklad: regulátor výšky hladiny odstředivý regulátor otáček Ing. Otakar Maixner 2

3 Charakteristika spojitého regulátoru AV OTEVŘEN SPOJITÁ FUNKCE H1 ŘV = H2 UZAVŘEN RV do výšky H1 je ventil zcela otevřen v rozsahu výšek H1 až H2 se poloha ventilu plynule spojitě mění po dosažení výšky H2 = ŘV se ventil zcela uzavře Ing. Otakar Maixner 3

4 Druhy spojitých regulátorů podle druhu spojité funkce mezi AV a RV rozeznáváme několik druhů spojitých regulátorů Jednoduché regulátory proporcionální P integrační I derivační D Sdružené regulátory proporcionálně integrační PI proporcionálně derivační PD proporcionálně integračně derivační PID Ing. Otakar Maixner 4

5 P regulátor Definice AV je úměrná (proporcionální) RV (regulační odchylce) každé hodnotě RV odpovídá určitá hodnota AV Nastavitelná hodnota lze pomocí ní měnit vlastnosti regulátoru K R součinitel přenosu regulátoru (zesílení regulátoru) Vlastnosti pracuje s trvalou regulační odchylkou regulátor není schopen vrátit RV na její původní požadovanou hodnotu volbou K R lze trvalou regulační odchylku ovlivnit Použití dosažení stability regulačního pochodu Ing. Otakar Maixner 5

6 I regulátor Definice AV je úměrná integrálu RV (regulační odchylce) každé hodnotě RV odpovídá určitá hodnota rychlosti AV Nastavitelná hodnota T I časová konstanta integrační Vlastnosti pracuje bez trvalé regulační odchylky není vhodný pro regulaci astatických soustav Použití dosažení žádané hodnoty regulované veličiny Ing. Otakar Maixner 6

7 D regulátor Definice AV je úměrná derivaci RV (regulační odchylce) každé změně rychlosti RV odpovídá určitá hodnota AV Nastavitelná hodnota T D časová konstanta derivační Vlastnosti nelze jej použít samostatně pouze ve spojení s regulátory P a I Použití zrychlení regulačního pochodu Ing. Otakar Maixner 7

8 Přechodové charakteristiky jednoduchých regulátorů Ing. Otakar Maixner 8

9 Sdružené regulátory vlastnosti, přechodové charakteristiky sdružených regulátorů jsou dány součtem vlastností a přechodových charakteristik jednotlivých regulátorů PI regulátor Nastavitelné hodnoty nastavování konstant je obtížnější K R součinitel přenosu regulátoru T I časová konstanta integrační Vlastnosti do regulačního pochodu zasáhne nejdříve složka P a potom I pracuje bez trvalé regulační odchylky Ing. Otakar Maixner 9

10 PD regulátor Nastavitelné hodnoty nastavování konstant je obtížnější K R součinitel přenosu regulátoru T D časová konstanta derivační Vlastnosti do regulačního pochodu zasáhne nejdříve složka D a potom P pracuje s trvalou regulační odchylkou PID regulátor Nastavitelné hodnoty nastavování konstant je obtížné K R součinitel přenosu regulátoru T I časová konstanta integrační T D časová konstanta derivační Vlastnosti do regulačního pochodu zasáhne nejdříve složka D, později P a nakonec I pracuje bez trvalé regulační odchylky Ing. Otakar Maixner 10

11 Přechodové charakteristiky sdružených regulátorů Ing. Otakar Maixner 11

12 Použité zdroje Voráček, R. a kol.: a automatizační technika 2 Automatické řízení, Praha, Computer Press, 2000 Beneš, P. a kol.: a automatizační technika 3 Prostředky automatizační techniky, Praha, Computer Press, 2000 Švarc, I.: - Automatické řízení, Brno, VUT, Ing. Otakar Maixner 12