Пропорциональнее регуляторы находят широкое применение на объектах,
допускающих наличие статической ошибки.
У пропорциональных регуляторов (П-регуляторов) перемещения регулирующего
органа (отклонение от начального значения) пропорциональны отклонению
регулируемой величины.
Если недостатком И-регуляторов является неустойчивая работа на объектах
без самовыравнивания и на объектах со значительной инерционностью, то у
пропорциональных регуляторов таких недостатков тт.
Конструктивная особенность П-регулятора заключается в наличии жесткой
обратной связи» которая обеспечивает устойчивость процесса регулирования
объектов, но в то же время вызывает появление статической ошибки
регулирования.
Если считать, что зона нечувствительности усилителя
и время хода исполнительного механизма в процессе наладки не изменяются,
то основным параметром динамической настройки П-регулятора будет зона
пропорциональности (рис. 23). П-закон регулирования реализуется обычно
при наладке регулятора давления пара в барабане котла.
Для динамической настройки на регуляторе,
включенном в работу на дистанционном управлении, устанавливают
максимально возможную зону пропорциональности, что соответствует для
регулятора «Кристалл» максимальному делению ручки чувствительности
прибора по каналу обратной связи.
Регулятор Р25 при реализации пропорционального закона регулирования
обычно не используют.
Статически настроенный и сбалансированный регулятор включают в работу в
автоматическом режиме при нагрузке, соответствующей наибольшей крутизне
характеристики регулирующего органа, и регистрируют переходный процесс
регулирования при нанесении 5 %-ного возмущения (примерно равного 3...4
зонам нечувствительности регулятора).
Если регулятор работает устойчиво, то последовательным уменьшением
установленной зоны пропорциональности добиваются появления в системе
незатухающего автоколебательного процесса регулирования.
Положение ручки чувствительности по каналу обратной связи на каждой
ступени приближения системы к границе устойчивости можно уменьшить по
крайней мере в 2 раза. Считают, что система приблизилась к граничному
колебательному процессу, если степень затухания переходного процесса
достигла значения 0,15...0,2. Амплитуды колебаний фиксируют визуально по
значению параметра.
Во время испытания фиксируют также период критических автоколебаний и
зону пропорциональности (остаточную неравномерность регулирования), при
которой система входит в режим незатухающих колебаний.
Для случаев апериодического колебания положение
ручки обратной связи можно принять в 2 раза большее, чем полученное в
результате опыта при граничном автоколебательном переходном процессе
регулирования.
Таким образом, при динамической настройке П-регулятора уменьшение зоны
пропорциональности ведет к повышению статической точности регулирования
и уменьшению величины первого отклонения при скачкообразных возмущениях,
но одновременно и к повышению колебательности переходного процесса.
Увеличение же зоны пропорциональности повышает устойчивость, но
одновременно увеличивает статическую ошибку регулирования.
Чем больше степень затухания, тем больше остаточная неравномерность
регулирования и тем больше величина первого отклонения при
скачкообразных возмущениях.
При испытании статически и динамически настроенного регулятора под
нагрузкой его включают в автоматическую работу при заданном значении
параметра. Изменяя нагрузку котла в пределах возможных эксплуатационных
возмущений, прослеживают, как регулятор отрабатывает нанесенное
возмущение, и, отсчитывая время по секундомеру, определяют время
переходного процесса и степень его затухания. Переходный процесс можно
считать приемлемым, если степень его затухания при 20 %-ном возмущении
по нагрузке равна 0,9...1,0.
Работу регулятора проверяют на всех возможных эксплуатационных нагрузках
котла. При этом отклонение параметра не должно превышать допустимых
пределов.
В отдельных случаях при невозможности получить расчетным путем положение
ручки «Чувствительность» по каналу обратной связи из-за нелинейной
зависимости между положением ручки «Настройка» и значением зоны
пропорциональности можно применить следующий метод практической
настройки:
при среднем положении выходного органа исполнительного механизма датчик
обратной связи настраивают таким образом, чтобы усилитель балансировался
между 4-м и 6-м делениями ручки задатчика (чувствительность по каналу
регулируемого параметра при этом выводят на нулевую отметку);
устанавливают расчетную зону пропорциональности подбором положений ручек
"Чувствителыюсть" по
каналам регулируемого параметра и обратной связи, учитывая, что
максимальное изменение сигнала по каналу обратной связи при полном ходе
сервомотора должно соответствовать изменению сигнала первичного
преобразователя по каналу регулируемого параметра при изменении
параметра на величину установленной неравномерности, то есть сигналы
должны взаимно уничтожиться и индикаторные лампочки при этом погаснут.
Эту настройку проводят при помощи милливольтметра, подключенного к
выводам Л и Б усилителя «Кристалл».
Для настройки этим методом необходимо, чтобы статическая характеристика
регулирующего органа приближалась к линейной, а в сочленениях
исполнительного механизма с регулирующим органом не было люфтов.
В протокол наладки регулятора заносят положения ручек настройки и
прикладывают графики статической настройки П-регулятора (см. рис. 23) и
переходного процесса регулирования (см. рис. 22).