Автоматизация управления установок с ДВС., страница 28

(1 + T_i/T_k) > 1, которое выполняется, если T_i > 0.

Таким образом, подтверждается, что система с регулятором прямого действия и изодромом может быть устойчива при нулевой степени неравномерности.

2.12. Двухимпульсные регуляторы

Все рассмотренные выше схемы относятся к одноимпульсным регуляторам, работающим по принципу регулирования по отклонению управляемого параметра. Все они формируют управляющее воздействие на основе измерения отклонения частоты вращения от заданного значения. Как известно, достоинством такого принципа регулирования является возможность с достаточной точностью поддерживать заданную величину скорости, поскольку при любом отклонении от нее вырабатывается управляющее воздействие, направленное на устранение этого отклонения. В то же время всем таким системам регулирования присущ общий недостаток: поскольку величина управляющего воздействия зависит от отклонения управляемого параметра, для достижения требуемого по условиям работы воздействия необходимо, чтобы отклонение частоты вращения было достаточно велико. В результате этого при переходных процессах отклонения скорости значительно превышают статическую ошибку системы, а время процесса до установления нового значения скорости продолжительно. То и другое одинаково нежелательно в системах регулирования, где предъявляются высокие требования к поддержанию заданной частоты вращения, как в статике, так и в динамике. В первую очередь это относится к системам регулирования генераторных установок.

Этот недостаток можно было бы устранить, заменив принцип регулирования по отклонению принципом компенсации, при котором управляющее воздействие вырабатывается на основе измерения возмущающего воздействия (нагрузки). Тогда, зная зависимость между нагрузкой на двигатель, частотой вращения и цикловой подачей топлива, можно было бы корректировать величину подачи топлива (положение рейки) практически одновременно с отклонением нагрузки, т.е. либо вообще без переходного процесса, либо с минимальной его продолжительностью и соответственно с минимальными отклонениями скорости. К сожалению, такие зависимости не только абсолютно индивидуальны для каждого двигателя, но и определяются условиями эксплуатации (параметры окружающей среды, свойства охлаждающих и смазывающих жидкостей). Кроме того, они изменяются во времени вследствие износов, изменения проходных сечений в газовоздушной и топливной системах и т.п. С другой стороны, из анализа свойств установок с ДВС как объекта регулирования известно, что даже минимальное расхождение между моментом двигателя и моментом сопротивления может привести к самопроизвольному разгону или остановке двигателя.

Все это исключает возможность применения компенсационного принципа в чистом виде для регулирования скорости двигателей. Однако он с успехом применяется в комбинации с регулированием по отклонению в так называемых двухимпульсных регуляторах. Структурная схема показана на
рис. 67. Здесь управляющее воздействие на объект W₀(p) определяется суммой сигналов, вырабатываемых измерителем скорости W₁(p) и нагрузки W₂(p). Эта сумма с помощью гидроусилителя W₃(p), охваченного обратной связью для обеспечения устойчивости, преобразуется в управляющее воздействие x.