3.2.6 Диференційні керуючі пристрої

Пропорційні регулятори справляють на об'єкт керування істотний керуючий вплив, коли регульована величина вже має значне відхилення від заданого значення.

Інтегральні регулятори виробляють впливи, які постійно збільшуються по інтегральному закону. Але вони не можуть упереджувати збільшення відхилення регульованої величини, то реагують тільки на відхилення, яке вже мається у даний момент.

Отже, бажано мати регулятор, який би завчасно виробляв управляючий вплив, пропорційний швидкості відхилення

Тобто з передаточною функцією Але у окремому випадку такий регулятор не застосовується бо управляючий вплив при сталих значеннях буде дорівнювати нулю.

Тому застосовуються пропорційно-диференційні регулятори, які виробляють управляючий вплив пропорційно відхиленню та її швидкості

(3.34)

з передаточною функцією , де – постійна часу випередження.

Але побудувати такий ПД-регулятор фізично неможливо, бо неможливо реалізувати ідеальне диференціювання сигналу. Так від стрибка відхилення диференційна складова повинна бути безкрайньою, що фізично неможливо. Тому диференційна складова виробляється реальними диференційними пристроями, які мають передаточну функцію

При цьому, чим менша постійна часу та чим більший коефіцієнт передачі , тим більше наближається реальний пристрій до ідеального. При застосуванні диференціючих пристроїв треба також пам’ятати, що вони дуже підсилюють високочастотні складові сигналів, що може збільшувати шумові сигнали завад, які завжди діють у реальних системах.

Застосування реального диференційного пристрою у ПД-регулятора дає передаточну функцію

що забезпечує випереджаючий ефект у реакції регулятора на стрибок відхилення ( Рис.3.33).

Рис. 3.33