Регулятор (теория управления)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Регулятор или управляющее устройство — в теории управления устройство, которое следит за состоянием объекта управления как системы и вырабатывает для неё управляющие сигналы. Регуляторы следят за изменением некоторых параметров объекта управления (непосредственно, либо с помощью наблюдателей) и реагируют на их изменение с помощью некоторых алгоритмов управления в соответствии с заданным качеством управления.

Основные принципы[править | править код]

Регуляторы в подавляющем большинстве работают по принципу отрицательной обратной связи с целью компенсировать внешние возмущения, действующие на объект управления и отработать заданный извне или заложенный в системе закон управления (программу). Примером может служить регулятор скорости вращения двигателя.

Реже используется прямая связь.

Критерии оценки качества регулирования:

  • скорость регулирования (время уменьшения ошибки регулирования до заданной величины);
  • точность, как установившаяся ошибка и как величина перерегулирования;
  • запас устойчивости и отсутствие колебаний, в том числе затухающих.

Наиболее распространённым в силу своей универсальности является ПИД-регулятор. Пример сложного и эффективного регулятора — регулятор на основе фильтра Калмана.

Типы[править | править код]

Автоматические регуляторы частоты вращения ДВС можно классифицировать по различным признакам. Приняты следующие основные принципы классификации.

По осуществляемому закону регулирования. Под законом ре­гулирования понимается основная, принципиальная аналитиче­ская зависимость выходного воздействия регулятора на объект регулирования (перемещение рейки топливных насосов) от изме­нения входного сигнала, получаемого регулятором от объекта регулирования (изменение частоты вращения двигателя). В соот­ветствии с этим различают:

- пропорциональные (П-регуляторы). Перемещение рейки топливных насосов у этих регуляторов пропорционально измене­нию частоты вращения двигателя;

- интегральные (И-регуляторы). Отклонение частоты вращения влияет только на скорость перемещения рейки топливных насосов;

- пропорционально-интегральные регуляторы (ПИ-регуляторы). Изменение частоты вращения влияет на величину и ско­рость перемещения рейки топливных насосов;

- пропорционально-дифференциальные (ПД-регуляторы). На перемещение рейки топливных насосов влияют величина и скорость изменения частоты вращения;

- пропорционально-интегрально-дифференциальные регуля­торы (ПИД-регуляторы). Перемещение рейки топливных насосов зависит от частоты вращения и от скорости ее изменения. Изме­нение частоты вращения влияет также на скорость перемещения регулирующего органа, в данном случае рейки топливных на­сосов.

По назначению и режимности работы

- однорежимные регуляторы, которые поддерживают один скоростной режим двигателя;

- двухрежимные регуляторы, поддерживающие два скорост­ных режима двигателя (минимально устойчивой частоты враще­ния и номинальной частоты вращения);

- всережимные регуляторы, поддерживающие любой задан­ный скоростной режим двигателя от минимально устойчивой до номинальной частоты вращения;

- предельные регуляторы, которые включаются в работу только в случае превышения номинальной частоты вращения двигателя;

-предельные выключатели, которые останавливают двига­тель путем прекращения подачи топлива (постановкой топливной рейки на нулевую подачу) при чрезмерном, опасном для двига­теля увеличении частоты вращения.

См. также[править | править код]

Ссылки[править | править код]