Az arányszabályozás:

Gyakori feladat, hogy két komponenst állandó arányban kell beeresztenünk egy tartályba. Ezesetben a szabályozatlanul beáramló közeget "A"-nak, a szabályozottat "B"-nek nevezve, a jobboldali elrendezés adódik:

Látható, hogy az "A" közeg térfogatáramát egy szorzóra visszük amin a keverési arányt beállítjuk, majd ebből lesz Xa alapjel. Mivel itt Xa nem állandó (Mert az áramlás nem szabályozott.), alapjel helyett inkább vezetőjelnek szokás hívni. A szabályozás feladata most nem értéktartás, hanem követés.
Ez első ránézésre semmi különbséget nem jelent, holott a különbség komoly, mint azt később látni fogjuk.

Mielőtt az elméletre térnénk, egy gyakorlati tipp:
A pid.hu adatbázisából könnyen kinézhetjük ki kínál szelepet, áramlástávadót, kompakt szabályozót. Mi a helyzet a szorzó modullal?

A szorzó funkció megvalósítására két olcsó trükk:
- FT2 méréstartományát nem a valóságos, hanem valóság x szorzó értékre állítjuk be.
- Egy párhuzamos ellenállást teszünk a szabályozónk Xa lábára (Fenti ábra)
Az ellenállás méretezéséhez Kirchoff pátriárka csomóponti törvényét hívjuk segítségül. Ne feledjük, hogy 4-20 mA-es jelnél ez nem ilyen egyszerű, az eltolás miatt!

Különbség az értéktartó és követő szabályozások között:
Hihetnénk, hogy ha egy szabályozó a zavarásokat kikompenzálva képes Xs-t állandó értéken tartani, nem okoz számára gondot az sem, ha Xa az időben változik. Sajnos ez nem mindig igaz. A jelenség megértéséhez még egy fogalmat meg kell ismernünk:

A szabályozó kör tipusszáma (i):
Mindenféle elméleti levezetés nélkül és igen leegyszerűsítve: Ahány integrátor van a szabályozókörben, annyi a tipusszám. A gyakorlatban a következő esetek a legjellemzőbbek:

Leírás	Tipusszám
Arányos szakasz (pl. áramlás) + arányos szabályozó: Arányos szakasz + PI szabályozó: Integráló szakasz (pl. szint) + PI szabályozó:	i=0 i=1 i=2

A követési tulajdonságokat a követendő paraméter háromféle megváltozásánál vizsgáljuk:

"a" egységugrás (egyszeri változás)
"b" sebességugrás (folyamatos, egyenletes változás)
"c" gyorsulásugrás (gyorsuló változás)


A különböző tipusszámú szabályozások követési tulajdonságait a következő táblázat foglalja össze:

Tipusszám	egységugrást	sebességugrást	gyorsulásugrást
0	véges hibával	nem bírja	nem bírja
1	hiba nélkül	véges hibával	nem bírja
2	hiba nélkül	hiba nélkül vagy véges hibával	véges hibával vagy nem bírja

Megjegyzés: A 2-es tipusú szabályozásoknál a felső sor a merev visszacsatolást jelenti, az alsó sor pedig az arányos (pl. távadó) visszacsatolást.


Tanulság:
- P-szabályozóval ne akarjunk arányszabályozást csinálni.
- Követő szabályozást nem integráló szakaszra PI vagy PID szabályozóval viszonylag egyszerű létrehozni.
- Integráló szakaszra követő szabályozást tenni nem könnyű, különösen, ha gyors szakaszról van szó.


Jövő héten a fuzzy logic-kal ismerkedünk! A viszontlátásra!