Аналізуючи розглянуті в попередніх розділах питання, можна зробити висновок, що перехідні процеси в системах автоматичного регулювання залежать від таких факторів:
· динамічних характеристик об’єктів регулювання;
· характеру і величини збурень на зазначені об’єкти;
· закону регулювання автоматичного регулятора;
· числових значень параметрів настроювання регулятора.
Вибір закону регулювання здійснюється залежно від складності та важливості об'єкту регулювання і вимог до точності підтримування регульованої величини.
У випадку, коли допустимі відносно великі коливання регульованої величини, доцільно застосовувати найпростіщі позиційні регулятори.При їх налагодженні важливо дотримуватись вимоги, щоби максимальне відхилення регульованої величини не перевищувало її допустимих відхилень від заданого значення :
| . Для виконання цієї умови пропускна здатність регулюючого органу при його відкриванні повинна перевищувати максимально можливі зміни за навантаженням. |
Якщо в системі небажаний автоколивний режим, як при ПЗ - регуляторі, то доцільно перевірити можливість застосування П-регулятора прямої дії, як найбільш доступних та простих за конструкцією. П-регулятор можна застосовувати на об’єкті з самовирівнюванням, якщо виконується така нерівність:
≤
де: - числове значення оптимального діапазону дроселювання δ = , або так званого оптимального ступеня зворотного зв’язку регулятора, вирахуваного за формулами оптимального настроювання;
- максимально допустиме за умовами технологічного процесу чи безпечної роботи об’єкту залишкове відхилення регульованої величини;
- встановлене значення регульованої величини за кривою перехідного процесу;
Х - максимально можливе стрибкоподібне збурення за навантаженням або еквівалентне збурення зі сторони регулюючого органу.
Для об’єкту без самовирівнювання можливість застосування П-регулятора визначається з умови:
≤ .
Якщо ПЗ і П- закони регулювання не задовольняють поданих умов, то потрібно застосовувати більш складні ПІ та ПІД – закони регулювання.
Є декілька методик для розрахунку параметрів настроювання П- ПІ- та ПІД-регуляторів, які застосовуються в САР теплоенергетичних об’єктів.
Як приклад, розглянемо розрахунок параметрів настроювання регуляторів на базі часових характеристик об’єктів регулювання, тобто перехідних процесів, отриманих при стрибкоподібному збуренні зі сторони каналу регулюючої дії.
Попередньо необхідно провести опрацювання графіків перехідних процесів (кривих розгону) об’єктів регулювання: без самовирівнювання (зліва) і з самовирівнюванням (справа).
| Криві розгону в обох випадках отримані з допомогою миттєвого стрибкоподібного збурення вхідної величини Х. | ||
Для визначення закону регулювання і розрахунку параметрів настроювання регуляторів попередньо необхідно вирахувати величини, які характеризують динамічні властивості зазначених об’єктів:
1. Коефіцієнт підсилення К = [ ] ;
2. Стала часу Т [с] або [хв] ;
3. Час запізнення τ [с] або [хв] ;
4. Відношення τ / T ( t/T = b/ - безрозмірна величина);
5. Коефіцієнт пропорційності інтегруючої ланки для об’єкту без самовирівнювання:
Кі = або Кі = [ ] .
В таблиці подані розрахункові формули для параметрів Кр або = g w:val="UK"/></w:rPr><m:t>1</m:t></m:r></m:num><m:den><m:r><m:rPr><m:sty m:val="p"/></m:rPr><w:rPr><w:rFonts w:ascii="Cambria Math" w:h-ansi="Times New Roman"/><wx:font wx:val="Times New Roman"/><w:sz w:val="28"/><w:sz-cs w:val="28"/><w:lang w:val="UK"/></w:rPr><m:t>РљСЂ</m:t></m:r></m:den></m:f></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> , Ті та Тд в П-, ПІ- та ПІД- регуляторах. Ці значення параметрів повинні забезпечити ступінь погасання ψ = 0,75 і мінімальний квадратичний інтегральний критерій = (t)dt для процесів регулювання в лінійних системах автоматичного регулювання.
| Об’єкт Параме-три на- строю- вання | Без самовирівнювання Wo(р) = | З самовирівнюванням Wo(р) = | ||||||||||
| t/T = 0…2 | 0.2 ≤ t/T ≤ 1.5 | t/T ≥ 1.5 | ||||||||||
| П | ПІ | ПІД | П | ПІ | ПІД | П ПІ | ПІД | П | ПІ | ПІД | ||
| Ki τ | 1,1Kiτ | 0,8 Ki τ | K | 1,1K | 0.8K | 2.6K | 3,7K | 2K | 2K | 1,7K | ||
| Ті | - | 3,3 τ | 2,5 τ | - | 3,3 τ | 2,5 τ | - | 0,8 T | T | - | 0,6 τ | 0,7 τ |
| Тд | - | - | 0,35 τ (0,15Ті) | - | - | 0,35τ (0,15Ті) | - | - | 0,15 T | - | - | 0,1 τ (0,15Ті) |
Розрахунок параметрів настроювання дає лише попередні приблизні дані, які необхідно далі уточнювати. При цьому потрібно брати до уваги, що збільшення сталої часу Ті регулювання (нерівномірності) регулятора приводить до зменшення коливання системи, але - до збільшення часу tр регулювання і відхилення регульованої величини Y. Уточнення параметрів настроювання найкраще здійснювати з допомогою відтворення перехідного процесу на діючому об’єкті або на електронних (аналогових чи цифрових) моделюючих установках (електронних обчислювальних машинах).