Какво е пропорционален контролер?

Какво е пропорционален регулатор?

Пропорционалният регулатор е един от най-основните алгоритми за управление в автоматичните системи за управление, обикновено представен с буквата "P". Пропорционалният регулатор контролира отговора на системата, като коригира изходния сигнал, за да бъде пропорционален на сигнала на грешката.

Основен принцип

Основната идея на пропорционалния регулатор е да намали грешката на системата, като коригира изходния сигнал на регулатора. Грешката е разликата между очакваната стойност и фактическото измерване.

u(t) е изходният сигнал на регулатора.

Kp е пропорционално увеличение, което определя умножаването на изходния сигнал към грешката.

e(t) е сигналът на грешката, дефиниран като e(t)=r(t)−y(t), където r(t) е зададената стойност, а y(t) е фактическата измерена стойност.

Преимущества

• Бърз отговор: Пропорционалният регулатор може бързо да реагира на промени в грешката.

• Прост: проста структура, лесна за разбиране и прилагане.

• Гъвкавост: скоростта на отговора на системата може да бъде гъвкаво коригирана, като се коригира пропорционалното увеличение.

Недостатъци

• Стационарна грешка: Тъй като пропорционалният регулатор взема предвид само текущата грешка, системата може да има определена стационарна грешка.

• Прекомерно нависване: Ако пропорционалното увеличение не е избрано правилно, то може да причини система да прекомерно нависне, т.е. изходната стойност да осцилира около зададената стойност.

• Проблеми със стабилност: Прекомерно пропорционално увеличение може да причини нестабилност на системата.

Приложение

• Система за управление на температурата: Поддържане на зададената температура, като се коригира мощността на нагревателя.

• Система за управление на потока: Управление на потока на флуида, като се коригира отворът на клапана.

• Система за управление на налягането: Поддържане на налягането в тръбопровода, като се коригира изходът на помпата.

• Система за управление на двигателя: Чрез коригиране на скоростта на двигателя, за да се постигне необходимата изходна мощност.