ПРИНЦИП ВЫБОРА АВТОМАТИЧЕСКИХ РЕГУЛЯТОРОВ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ИХ НАСТРОЙКИ
Выше мы отмечали, что при автоматическом регулировании большое значение имеет правильный подбор регулятора к данному объекту регулирования. Для решения этой задачи во всех случаях необходимо предварительно изучить свойства объекта. Изучение свойств объекта регулирования может вестись несколькими методами. Наиболее доступным и достаточно точным является метод кривых разгона. Он заключается в том, что с помощью специального автомата или опытным путем строится кривая (характеристика) разгона объекта (см. рис. 6, в и подраздел «Запаздывание» в гл. 2), после чего определяются τ, р, ε — исходные величины для расчета параметров настройки и выбора автоматического регулятора по специальной методике*.
Основным параметром настройки статических регуляторов является зона (диапазон) пропорциональности — отношение величины отклонения стрелки контрольно-измерительного прибора от заданного показания, выраженное в процентах от полной его шкалы, к величине отклонения регулирующего органа исполнительного механизма, выраженного в процентах от перемещения его с одного крайнего положения в другое.
Например, автоматический регулятор имеет по техническому паспорту зону пропорциональности от 0,01 до 1,5 или от 1 до 150%. Это значит, что при отклонении стрелки прибора от задания на 1/100 шкалы, регулирующий орган исполнительного механизма перемещается из одного крайнего положения в другое (зона пропорциональности 1%) или только частично, вплоть до 1/150 от указанного перемещения (зона пропорциональности 150%).
Регуляторы непрямого действия обычно снабжают специальным фиксирующим устройством со шкалой в пределах зоны пропорциональности. С помощью фиксирующего устройства осуществляется настройка регулятора на расчетный параметр.
*См. Дудников Е. Г Основы автоматического регулирования тепловых процессов. М., Госэнергоиздат, 1956; Миронов В. Д., Стефанин Е. П. Электронные автоматические регуляторы тепловых процессов. М. Госэнергоиздат, 1956.
Основным параметром настройки астатических регуляторов является скорость регулирования — отношение расстояния перемещения регулирующего органа с одного крайнего положения в другое к времени перемещения. В рассмотренном астатическом регуляторе (рис. 7, г) настройка скорости достигается изменением степени открытия дросселя и игольчатого клапана демпфера.
Изодромные регуляторы имеют два параметра настройки: зону пропорциональности и время изодрома.
Время изодрома — это время действия изодромного устройства регулятора, которое необходимо для восстановления заданного значения регулируемого параметра при его скачкообразном отклонении и постоянной скорости восстановления, имеющей место в начальный момент. В рассмотренном изодромном регуляторе (рис. 7, ж) настройка времени изодрома достигается изменением степени перекрытия игольчатого клапана.
Для регуляторов релейного и импульсного действия основным параметром настройки является зона нечувствительности— величина, равная сумме максимальных абсолютных значений положительного и отрицательного отклонений регулируемого параметра, не вызывающих действия регулятора. В рассмотренном релейном регуляторе (рис. 8, а) зона нечувствительности составляет величину b на графике Q = f(t) (см. рис. 8,в). Она должна выражаться в единицах регулируемого параметра или в процентах шкалы контрольно-измерительного прибора.
Уменьшение зоны нечувствительности достигается уменьшением расстояния между контактами включения напряжения в поляризованном реле, устранением люфтов и уменьшением сил трения в исполнительном механизме и т. д.
С уменьшением зоны нечувствительности повышается точность регулирования. Однако чрезмерное уменьшение зоны нечувствительности может нарушить устойчивость регулирования. В заводских инструкциях и в методиках для определения параметров динамической настройки регуляторов всегда указываются допускаемые пределы установления зоны нечувствительности.
