115890

Rys.9.3. Kaskadowy układ regulacji

Zastosowanie układu regulacji kaskadowej jest uzasadnione tylko wtedy, gdy jest możliwy pomiar wielkości pomocniczej y₍ zależnej od zakłóceń działających na część Gi obiektu. W układzie regulacji kaskadowej obie części obiektu obejmuje się układami regulacji (rys.9.3). W układzie pomocniczym wielkością regulowaną jest sygnał yi, a sygnał wyjściowy z regulatora głównego R_t spelma rolę w^raitości zadanej dla regulatora pomocniczego Rv Dzięki zastosowaniu pomocniczego układu regulacji, pojawienie się zakłóceń Z_t powoduje wytworzenie przez regulator R| sygnału kompensującego u, zanim nastąpi istotna zmiana wartości wielkości regulowanej y. Regulator pomocniczy R> jest zwykle regulatorem typu P. Charakteryzuje się on szybką reakcją na zakłócema, a występowanie odchyłki statycznej pomocniczej wielkości regulowanej jest na ogół dopuszczalne. Jeżeli niedopuszczalny jest uchyb statyczny zasadniczej wielkości regulowanej y. to regulator główny R, powinien być regulatorem typu PI lub PID. Schemat kaskadowego układu regulacji z iys.9.3 można łatwo pizekształcić do postaci pokazanej na iys.9.4. Z rysunku 9.4 wynika, że regulator główny R,(s) oddziałuje na obiekt zastępczy o transmitancji:

(9.1)

Rys 9.4. Przekształcony schemat blokowy kaskadowego układ regulacji

Y(s)= IMs)G,(s)

U(s) 1+R₂(s)G,(s)

Właściwości dynamiczne obiektu zastępczego (9.1) są lepsze niż właściwości dynamiczne rzeczywistego układu regulacji o transmitancji G(s)= Gi(s) G₂(s). Jeżeli na przykład podział obiektu został tak dokonany, że część Gi(s) jest członem inercyjnym pieiwszego izędu o transmitancji Gi(s)=k|/(T_t s+1), a regulator R₂ jest typu P o wzmocnieniu równym k,,. to wzór (9.1) przyjmie postać:

Y(s)

U(s)

k,k_P

T,s+1

k,k₀

1 + —

T,s + 1

G₂(s)

(9.2)

Po pizekształcemach: