Использование методов теории автоматического управления при разработке мехатронных систем. Федотов А.В. - 81 стр.

   ПД-регулятор обладает свойствами форсирующего звена первого порядка и
может быть представлен в структуре системы как параллельное соединения про-
порционального и дифференциального каналов управления.
   При использовании ПД-регулятора степень астатизма системы будет опреде-
ляться объектом управления. Если объект управления не является астатическим, то
система управления будет статической и ей будет присуща статическая ошибка.

              Настройка промышленных регуляторов
    При использовании регулятора с конкретным объектом управления необходимо
регулятор настраивать, чтобы получить устойчивую систему автоматического
управления с требуемым качеством переходных процессов. П-регулятор имеет
только одну настройку – коэффициент усиления k n . Одна настройка и у И-
регулятора – коэффициент усиления kи (или постоянная Tи интегрирования).
    Для ПИ-регулятор необходимо настроить коэффициенты усиления пропорцио-
нального и интегрального каналов регулирования. Наиболее сложна настройка
ПИД-регулятора – необходимо настроить коэффициенты усиления трёх каналов ре-
гулирования.
    Для реальных регуляторов вводят дополнительно понятие "зона нечувствитель-
ности" регулятора. Зоной нечувствительности называется максимальный диапазон
изменения сигнала на входе регулятора, не вызывающий появление сигнала на его
выходе. При ошибке в системе, не выходящей за пределы зоны нечувствительности
регулятор не оказывает влияние на объект управления. Зона нечувствительности
∆=2, где  - порог чувствительности.
    Серийные регуляторы универсального назначения имеют органы настройки,
позволяющие изменять значения параметров регулятора k n , kи , k д , ∆ при его
настройке на конкретный объект. Для настройки регулятора необходимо знать па-
раметры объекта и его передаточную функцию. Характеристика объекта обычно
определяется аналитически или экспериментально, например, по переходной харак-
теристике объекта.
    Пример. Рассмотрим управление объектом с инерционными свойствами от ПИ-
регулятора. Передаточная функция ПИ-регулятора
                    k    k
    W p ( p )  kn  u  u ( T p p  1 ) ,
                     p    p
           k
где T p  n - постоянная времени регулятора.
           ku
    Разомкнутая система автоматического управления будет иметь передаточную
функцию
                k                 k0       K Tp p  1
    Wp ( p )  u ( Tp p  1 )                      ,
                 p             T0 p  1 p T0 p  1
где K  ku k0 - коэффициент усиления системы, ko – коэффициент усиления инерци-
онного объекта, To – постоянная времени инерционного объекта.

                                         81