Stationær afvigelse

I dette afsnit stilles og besvares følgende spørgsmål: 

1. Hvad betyder begrebet "stationær afvigelse"?
2. Hvorfor er der kun tale om stationær afvigelse når der anvendes en ren P-regulator (P-regulator uden bias)? 
3. Kan en ren P-regulator overhovet bruges til noget da den altid har en stationær afvigelse?
4. Hvordan kan den stationære afvigelse fjernes?

Begrebet “stationær afvigelse”:

Der er ofte talt om at det som kendetegner en ren P-regulator er at den altid har en stationær afvigelse og er det noget der skal tages med i betragtning når en proces skal indreguleres og en reguleringsligning skal vælges. Det kan være ret underligt og uforståeligt at når ønskeværdien (SP), i et lokale, indstilles til 21 grader at temperaturen aldrig stabiliserer sig på disse 21 grader men ligger ofte nogle grader der under. Det samme gælder om en buffer tank. Hvis ønskeværdien indstilles til 50% og der arbejdes med en P-regulator, vil en regulerede størrelse (niveau) aldring stabiliseres sig på ønskeværdien, men vil ligge lidt under eller over. Her forneden vises der et eksempel på en stationær afvigelse i en buffer tank:

Figur 3: Buffertank - kølervæske. Flow ind reguleret.
Figur 3: Buffertank – kølervæske. Flow ind reguleret.

I denne proces har vi et ønskeværdi på 50% så tanken skal være halvfyldt. Der arbejde med en P-regulator (uden bias). Her forneden vises lignin for en P-regulator både i det kontinuerte domæne og tids domæne:

 

 (1)    \begin{equation*} U(t) =K_p\cdot e(t) \end{equation*}
 

 (2)    \begin{equation*} U_n =K_p\cdot e_n  \end{equation*}

Hvis der er belastning i processen, dvs. et ud flow af kølervæske til proces, skal der også være et ind flow til buffer tanken, som betyder at ventilen skal ikke være helt lukket. Den eneste måde til at ventilen IKKE er helt lukket er at der er et fejlsignal til stede, dvs. der er en afvigelse mellem SP og PV.

Til at sige det på anden måde, kan man tænke sig en proces med en konstant fast belastning. Lad os sige at SP = PV dvs. ingen fejl er tilstede (kan være pga. et bias signal). Hvis nu belastning ændrer sig så skal regulatoren give et udgangssignal til at prøve at opretholde tilstanden (SP = PV). Til at kunne give et udgangssignal SKAL der være en fejl (se ligninger) dvs. en afvigelse.

Scroll to Top