Типы контроллеров

Определение контроллера

В системах управления контроллер — это механизм, который стремится минимизировать разницу между фактическим значением системы (т.е. процессной переменной) и желаемым значением системы (т.е. уставкой). Контроллеры являются основной частью инженерии управления и используются во всех сложных системах управления.

Прежде чем мы подробно расскажем о различных контроллерах, важно знать о применении контроллеров в теории систем управления. Основные применения контроллеров включают:

• Контроллеры улучшают статическую точность, уменьшая статическую ошибку.

• По мере улучшения статической точности также улучшается и устойчивость.

• Контроллеры также помогают уменьшить нежелательные смещения, создаваемые системой.

• Контроллеры могут контролировать максимальное превышение системы.

• Контроллеры могут помочь уменьшить шумовые сигналы, создаваемые системой.

• Контроллеры могут помочь ускорить медленный отклик перегруженной системы.

Типы контроллеров

Существует два основных типа контроллеров: непрерывные контроллеры и дискретные контроллеры.

В дискретных контроллерах управляемая переменная изменяется между дискретными значениями. В зависимости от того, сколько различных состояний может принимать управляемая переменная, различают двухпозиционные, трехпозиционные и многопозиционные контроллеры.

По сравнению с непрерывными контроллерами, дискретные контроллеры работают на очень простых, коммутационных конечных элементах управления.

Основная особенность непрерывных контроллеров заключается в том, что управляемая переменная (также известная как управляемая переменная) может иметь любое значение в пределах диапазона выхода контроллера.

В теории непрерывных контроллеров существует три основных режима, на которых базируется все управление, а именно:

• Пропорциональные контроллеры.

• Интегральные контроллеры.

• Дифференциальные контроллеры.

Мы используем комбинацию этих режимов для управления нашей системой таким образом, чтобы процессная переменная была равна уставке (или как можно ближе к ней). Эти три типа контроллеров могут быть объединены в новые контроллеры:

• Пропорциональные и интегральные контроллеры (PI-контроллер)

• Пропорциональные и дифференциальные контроллеры (PD-контроллер)

• Пропорциональные, интегральные и дифференциальные контроллеры (PID-контроллер)