пропорційний регулятор

У разі застосування пропорційного регулятора керуючий сигнал розраховується пропорційно відхиленню системи. Якщо відхилення системи велике, то значення регулюючої змінної також велике. Якщо відхилення системи мале, то і значення регулюючої змінної мале. Тимчасова реакція П-регулятора в ідеальному випадку точно відповідає реакції вхідної змінної. Перевага полягає в тому, що втручання регулятора відбувається дуже швидко і без затримки.

Приклад - регулювання рівня

Вода надходить в ємність через вхідний отвір і піднімає поплавок вгору. Поплавок впливає на засувку через важіль. Якщо витрата води високий, то засувка повинна відповідним чином відкриватися. Якщо витрата низький, відкривається дуже незначно.

Це означає, що якщо витрата води високий, рівень води в баку також нижче, ніж при низькій витраті. У цьому полягає недолік пропорційного регулятора: в залежності від змінної обурення Z, рівень води в баку змінюється.

Зазвичай такі регулятори є електронними.

Регулятори пропорційного дії застосовуються у випадках, коли вимоги до точності управління є мінімальними. П-регулятор перетворює стрибок у вхідному сигналі безпосередньо в стрибок у вихідному сигналі. Він характеризується малоінерційним поведінкою.

Переваги Перевагами пропорційного регулятора є швидкість і проста конструкція.

Недолік полягають в тому, що контури регулювання із застосуванням пропорційних регуляторів демонструють залишкове відхилення системи. Регульована змінна (фактичне значення) ніколи не досягає значення опорної змінної (задане значення).

Controller output CO

Вихід регулятора СО

Symbol of P-controller

Тимчасова реакція П-регулятора: для П-регулятора реакція регулюючої змінної y пропорційна відхиленню системи e.

Регулятор інтегрального дії

Ефективність І-регулятора зростає з плином часу. Навіть невелике відхилення системи призводить до подачі високого вихідного сигналу, якщо воно існує протягом досить тривалого періоду часу. Цей регулятор перетворює скачки вхідного сигналу в вихідні сигнали пологого типу за допомогою постійного інтегрування.

Це означає, що зміна регулюючих змінних відбуваються безперервно і досить повільно в порівнянні з регулятором пропорційного дії.

Якщо на вхід регулятора інтегрального дії надходить постійний сигнал, то зміна вихідного значення відбувається безперервно до тих пір, поки відхилення системи не буде компенсовано. Регулююча змінна регулятора інтегрального дії пропорційна площі на графіку залежності відхилення системи від часу.

Чим більше відхилення системи і відхилення системи з плином часу, тим крутіше зростання регулюючої змінної. У випадку з І-регулятором відхилення системи і швидкість перетворення регулюючої змінної є пропорційними, тобто чим більше відхилення системи, тим швидше змінюється виконавчий елемент.

Регулятори інтегрального дії в чистому вигляді застосовуються рідко, так як вони мають схильність до нестабільності і занадто повільно реагують на швидкі зміни.

І-регулятори часто застосовуються для усунення недоліків пропорційного регулятора - його нездатність повністю компенсувати відхилення системи. Саме тому на практиці вони часто застосовуються разом з пропорційними регуляторами.