Пропорциональный регулятор

Регулятор, реализующий П-закон регулирования называется пропорциональным (П-регулятор).

У идеального П-регулятора выходная величина в пределах зоны регулирования изменяется пропорционально изменению входной величины. Уравнение динамики идеального П-регулятора имеет вид:

u(t)=,

где - коэффициент передачи регулятора.

=.

В динамическом отношении идеальный П-регулятор представляет пропорциональное(усилительное) звено с передаточной функцией =.

Рассмотрим особенности процесса регулирования при П-законе. В качестве объекта выберем одноемкостный объект с самовыравниваем рассмотренный ранее.

Рисунок 11.1 Пример реализации П-закона регулирования

Когда в бассейне произойдет отклонение уровня, регулятор тотчас же уменьшит на пропорциональную величину проходное отверстие регулирующего клапана К1.

Приток жидкости уменьшится, поэтому уровень будет расти с меньшей скоростью. Дальнейшее закрытие клапана и соответствующее уменьшение Q1 происходит по мере увеличения уровня жидкости. Баланс потоков жидкости достигается за счет совместного действия эффекта самовыравнивания (рост Q2) и уменьшения регулятором потока текущей жидкости Q1. Процесс регулирования закончится, когда установится равенство (рисунок 11.2).

Рис. 11.2 Переходные процессы при П-регулировании

Однако регулируемая величина не вернется к заданному уровню – в системе будет постоянное по величине отклонение, которое в общем случае называется установившейся (систематической) ошибкой .

Положительным фактором П-регулятора является его быстродействие. Из рисунка 11.2 следует, что использование П-регулятора привело к уменьшению остаточного отклонения по сравнению со случаем отсутсвия регулятора (<).