лдошгргщш. 13 Регуляторы. 1. Класс и ф и к

• Название: 1. Класс и ф и к
• Анкор: лдошгргщш
• Дата: 01.04.2023
• Размер: 0.65 Mb.
• Имя файла: 13 Регуляторы.docx
• Тип: Документы; #1030501
• страница: 2 из 3

Пропорционально-интегральные регуляторы (ПИ-регляторы). В промышленных регуляторах ПИ-закон регулирования достигается введением гибкой обратной связи, охватывающей исполнительный механизм и усилитель регулятора (рисунок 47а).

В цепь обратной связи включается реальное дифференцирующее звено (состоящее из дифференцирующего звена и апериодического звена, соединенных последовательно).

Механизм гибкой обратной связи называется изодромом, а сам регулятор - изодромным.
122

Рисунок 47 - ПИ-регулятор: а - структурная схема; б - схематическое изображение
ПИ-регуляторы, как правило, непрямого действия. Схема гидравлического ПИ-регулятора показана на рисунке 47а.Механизм обратной связи, или изодрома, состоит из заполненного маслом цилиндра 6,поршня 7 и пружины 5. Полости цилиндра сообщаются через регулируемый дроссель 8.Поэтому скорость перемещения поршня 7 зависит от степени открытия дросселя 8.Регулятор регулирует давление р₁ путем изменения степени открытия клапана 11: если давление р₁увеличивается, то клапан открывается и давление уменьшается. При увеличении давления р₁мембрана 1 прогибается, преодолевая сопротивление пружины 2, и точка Аштока 3 перемещается в А'. Точка Втакже перемещается в точку В'и перемещает золотниковый механизм гидропривода вверх, открывая доступ жидкости в верхнюю часть цилиндра 9. Поршень 10 перемещается вниз и открывает затвор 11.В это время регулятор работает как П-регулятор. Так как масло в цилиндре 6 не успевает быстро протекать через небольшое отверстие дросселя 8, то вместе с поршнем 7 перемещается в точку Си конец рычага 4 обратной связи, растягивая пружину 5. Это вызывает обратное перемещение плунжера золотника 12 в его среднее положение, и серводвигатель выключается. Усилие растянутой пружины 5 вызывает перемещение цилиндра 6 вверх со скоростью, зависящей от скорости перетекания масла из нижней полости в верхнюю через дроссель 8.При этом рычаг 4 поворачивается вокруг точки А', поднимает плунжер золотника 12 и вызывает дополнительное перемещение затвора 11 регулирующего клапана вниз, уменьшая давление p₁.Регулятор действует до тех пор, пока не исчезнет деформация пружины 5.При этом регулируемое давление p₁возвращается к заданному значению, а затвор 11 занимает новое положение. Время действия обратной связи - время изодрома Т_иопределяется степенью открытия регулируемого дросселя 8.Если дроссель полностью закрыт, то гибкая обратная связь превращается в жесткую (Т_и→ ∞), а ПИ-регулятор по своему действию становится пропорциональным. Если дроссель полностью открыт, то время изодрома Т_и → 0 и ПИ-регулятор становится интегральным. В

123

промежуточных состояниях открытия дросселя он обладает свойствами пропорционального и интегрального регулятора. Время, в течение которого затвор регулирующего органа под действием интегральной составляющей удвоит предварительное перемещение, полученное за счет действия пропорциональной составляющей, называют временем удвоения.

В электронно-гидравлическом регуляторе «Кристалл» гибкая обратная связь для формирования ПИ-закона регулирования образуется при помощи двух пар сильфонов и дифференциально-трансформаторного преобразователя. Механизм гибкой обратной связи показан на рисунке 48.

При перемещении поршня электрогидравлического исполнительного механизма поворачивается вал и через тягу 6 вызывает растяжение одного сильфона и сжатие другого. Например, при движении поршня вниз сильфон 1 будет растягиваться, а сильфон 2 сжиматься. Давление воздуха в сильфоне 2 увеличится, а в сильфоне 1 понизится. Воздух из сильфона 2 будет перетекать в сильфон 4, а из сильфона 3 - в сильфон 1, перемещая промежуточный рычаг 7, связанный с сердечником дифференциально-трансформаторного преобразователя.

Возникающая в сильфонах разность давлений вызывает переток воздуха через регулируемый дроссель 5. Постепенно давление в сильфонах выравнивается, сердечник преобразователя возвращается в среднее положение и сигнал обратной связи становится равным нулю.

Рисунок 48 - Схема гибкой обратной связи ГИМ
Изодромные регуляторы могут применяться как для объектов с самовыравниванием, так и без самовыравнивания в тех случаях, когда необходима большая точность регулирования при больших, но плавных изменениях нагрузки.