Hvad er en proportional regulatør?

Hvad er en proportional regulator?

En proportional regulator er en af de mest grundlæggende kontrolalgoritmer i automatiske kontrolesystemer, ofte repræsenteret ved bogstavet "P". Den proportional regulator kontrollerer systemets respons ved at justere udgangssignalet til at være proportionalt med fejl-signalet.

Grundlæggende princip

Det grundlæggende idé i den proportional regulator er at reducere systemfejlen ved at justere kontrollens udgangssignal. Fejlen er forskellen mellem det forventede værdi og den faktiske måling.

u(t) er kontrollens udgangssignal.

Kp er Proportional Gain, som bestemmer forstærkningen af udgangssignalet i forhold til fejlen.

e(t) er fejl-signalet, defineret som e(t)=r(t)−y(t), hvor r(t) er sætningen og y(t) er den faktiske målte værdi.

Fordele

• Hurtig respons: Den proportional regulator kan hurtigt reagere på ændringer i fejlen.

• Enkel: enkel struktur, nem at forstå og implementere.

• Flexibilitet: Systemets responshastighed kan fleksibelt justeres ved at justere den proportionale forstærkning.

Svagheder

• Stabiltilstandsforkert: Da den proportional regulator kun tager højde for den aktuelle fejl, kan systemet have en vis stabiltilstandsforkert.

• Overskydelse: Hvis den proportionale forstærkning ikke er valgt korrekt, kan det føre til overskydelse, dvs. at udgangsværdien oscillerer nær sætningen.

• Stabilitetsproblemer: For stor proportional forstærkning kan føre til systeminstabilitet.

Anvendelse

• Temperaturkontrolesystem: Ved at justere effekten af varmelegemet opretholdes den satte temperatur.

• Flødeskontrolesystem: Kontroller flødet af væsker ved at justere ventilen åbning.

• Trykkontrolesystem: Opbevar trykket i rørledningen ved at justere pumpeudgangen.

• Motor-kontrolesystem: Ved at justere motorens hastighed opnås den ønskede udgangseffekt.