РЕГУЛЯТОР

Полезная модель относится к техническим средствам автоматизации технологических процессов и производств и может быть использована в системах автоматического управлении различными промышленными и сельскохозяйственными объектами.
Известен регулятор (см. Ротач В.Я. Теория автоматического управления. - М.: Изд-во МЭИ, 2004. - 400 с.), содержащий (для реализации закона управления) параллельно включенные пропорциональное, интегральное и дифференциальное ПИД-звенья и реализующий соответственно операции усиления (ослабления), интегрирования и целостного дифференцирования (как правило, первого порядка) по времени ошибки управления.
Недостатком такого регулятора является наличие единственной производной по времени в законе управления, что приводит к невозможности повышения быстродействия системы.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение качества управления, в частности быстродействия систем автоматического управления
Такой технический результат достигается тем, что регулятор, содержащий параллельно включенные пропорциональное, интегральное и дифференциальное ПИД-звенья, дополнительно снабжен звеном дробного дифференцирования по времени различных порядков, меньших единицы, подключенным параллельно ПИД-звеньям.
Дополнительное звено реализует функции дробного дифференцирования (см. Самко С.Г., Калбас А.А., Маричев О.И. Интегралы и производные дробного порядка и некоторые их приложения. Минск: Наука и техника, 1987, 688 с.) по времени порядков, меньших единицы, что позволяет усилить присущий операциям дифференцирования по времени эффект предсказания дальнейшего изменения управляемых выходных величин технологических процессов и благодаря этому повысить быстродействие управляющих ими систем. При этом включение дополнительного звена не повышает в выходных сигналах регулятора уровень шумов и помех по сравнению с ПИД-звеньями, т.к. его максимальный порядок дифференцирования меньше, чем у ПИД-звеньев.
Регулятор является составной частью системы автоматического управления, которая включает сумматор 1, звено 2 дробного дифференцирования, ПИД-звенья 3, объект 4 управления.
Устройство работает следующим образом. При возникновении рассогласования (ошибки управления) между заданным и текущим значениями управляемой величины регулятор по реализованному в нем закону (пропорциональному-интегральному и дробному дифференцированию) управления преобразует сигнал рассогласования, который поступает на исполнительный механизм (на рисунке не показан) объекта 4 управления. Это приведет к компенсации ошибки управления с минимальным временем.
Устройство позволяет повысить быстродействие системы автоматического управления.