Влияние регуляторов на динамические показатели качества и на устойчивость могут быть выявлены только из результатов математического моделирования. Здесь можно дать лишь качественную оценку такого влияния:

1). При применении П-регулятора и увеличении коэффициента передачи k_П его возрастает время переходного процесса t_ПП, может появиться перерегулирование σ, а время первой установки t₁ уменьшается (рис.2.19). В целом система становится быстродействующей, но с возросшим перегулированием. При

очень большом k_П существует небольшая вероятность потери устойчивости. Напряжение возбуждения u_f в процессе регулирования изменялась от нулевого уровня до предельного уровня форсировки - потолочного возбуждения.

Рисунок 2.19 - Переходные процессы для напряжений статора u_н(t) и возбуждения u_f(t) при различных коэффициентах передачи k_пП-регулятора

2). При применении И-регулятора с малой постоянной времени Т_И перерегулирование σ становится большим, велика вероятность потери устойчивости. Переходный процесс колебательный со слабым затуханием и, поэтому, с очень большим временем переходного процесса t_ПП, достигающем нескольких единиц-десятков секунд (рис.2.20). Поэтому, достижение абсолютной точности

Рисунок 2.20 Переходные процессы для напряжений статора u_н(f) и возбуждения u_f(f) при различных постоянных времени Т_иИ-регулятора

регулирования является чисто теоретическим эффектом, который не имеет практической значимости. При применении И-регулятора с большой постоянной времени Т_И перерегулирование σ мало, его может вообще не быть. Однако время переходного процесса t_ППбольшое, еще больше время первой установки t₁. Поэтому, и в этом случае достижение абсолютной точности регулирования является чисто теоретическим эффектом, который не имеет практической значимости.

3). При применении ПИ-регулятора можно использовать И-часть с малой постоянной времени Т_И. Благодаря присутствию П-части в таком регуляторе перерегулирование σ становится умеренным или малым (рис.2.21). Поэтому

Рисунок 2.21. Переходные процессы для напряжений статора u_н(t) и возбуждения u_f(t) при различных сочетаниях значений коэффициента передачи k_П и постоянной времени Т_ИПИ-регулятора

вероятность потери устойчивости очень мала. Время переходного процесса t_ПП и время первой установки t₁ являются малыми, вполне удовлетворяющими требованиям к САР напряжения СГ. Нулевая ошибка регулирования напряжения достигается за доли секунды. Этими положительными качествами ПИ-регулятора обосновывается его преимущественное применение на практике. Остается лишь решить вопрос о выборе значений параметров настройки ПИ-регулятора – коэффициента передачи k_П и постоянной времени Т_И. Существует множество методик решения указанного вопроса.