Регулятор (теория управления)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Управляющее устройство»)
Перейти к навигации Перейти к поиску

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]