2783

Формирование рациональной структуры технологического объекта с ПИД регулятором

Лабораторная работа

Физика

Цель работы: Построение пусковой характеристики технологического процесса. Сравнение способов математического представления звена с запаздыванием. Формирование ПИД - закона регулирования. Определение оптимальных параметров ПИ...

Русский

2012-10-19

237 KB

16 чел.

Цель работы:

  1.  Построение пусковой характеристики технологического процесса.
  2.  Сравнение способов математического представления звена с запаздыванием.
  3.  Формирование ПИД - закона регулирования.
  4.  Определение оптимальных параметров ПИД регуляторов для объектов с запаздыванием методом синтеза Цинглера-Николса.

1. Основные теоретические положения.

1.1. Представление звеньев с запаздыванием в объектах управления.

Подавляющее число электромеханических объектов имеет в своем составе звенья запаздывания, поэтому их математическое описание в большинстве случаев может быть приближенно представлено инерционным звеном с запаздыванием:

где: К - коэффициент передачи объекта; Т - постоянная времени объекта;

- величина запаздывания.

Различают три основных способа математического описания звеньев запаздывания.

  1.  Разложение в цепь из n - инерционных звеньев:

Например, для 3-го порядка разложения получим произведение трех инерционных звеньев:

  1.  Разложение в ряд Падэ для 1-го порядка имеет вид:

для звена 3-го порядка

  1.  Разложение в ряд Тэйлора для Зго порядка имеет вид:

Проведем моделирование пусковой характеристики, используя следующие исходные данные:

Вариант 16: К=4 (с), Т=90 (с), =20 (с).

2. Структурные схемы и графики пусковых характеристик технологического объекта.

Структурная схема моделирования объекта с ПИД-регулятором при разложении запаздывания в ряд Падэ 1-ого порядка.

Структурная схема моделирования объекта с ПИД-регулятором при разложении запаздывания в ряд инерционных звеньев 1-ого порядка.

Ккр=5      Т0=80

KПкр*0,6=3

KИ=0,12*Ккр0=0,0075

KД=3*Ккр0/40=30

ТДД/40=0,75

4. Выводы.

ПИД регулятор по возможности настройки является самым  универсальным промышленным регулятором по сравнению с другими. С его помощью можно формировать следующие законы регулирования:

  •  при ТД = 0 и бесконечно большом значении постоянной времени интегрирования Ти – пропорциональный П-закон регулирования;
  •  при КР = 0 и ТД = 0 - интегральный И-закон регулирования;
  •  при КР = 0 и ТИ =  - дифференциальный Д-закон регулирования;
  •  при ТД = 0 - ПИ-закон регулирования;
  •  при ТИ = - ПД-закон регулирования.

Однако при реализации промышленных регуляторов не всегда точно удаётся обеспечить тот или иной желаемый типовой закон регулирования. Это объясняется в первую очередь инерционностью исполнительных механизмов, а при реализации дифференциальной составляющей закона невозможностью практической реализации идеального дифференцирующего звена. В связи с этим важно определить степень погрешности законов регулирования реализуемых промышленными регуляторами.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

37400. Габаритний розрахунок монокуляра з вибором оптичної схеми об’єктива і окуляра 1.43 MB
  Наявність в трьох лінзових обєктивах великої кількості вільних параметрів марки стекол радіуси товщини і повітряні проміжки дозволяє істотно поліпшити їх абераційних корекцію в порівнянні з двох лінзовими. Окуляр Гюйгенса В цих окулярах компонентами є плосковипуклі або випуклоплоскі лінзи виготовлені із оптичного скла однієї марки. Показник заломлення Марка скла 4878 125 16475 К8 2599 29265 25 15163 ТФ1 Вибраний об’єктив має фокусну відстань f ’об = 100 мм. Показник заломлення Марка скла 14634...
37401. Расчет электромагнитных переходных процессов. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию 16.74 MB
  Составим схему замещения прямой последовательности Определим параметры схемы замещения прямой последовательности: Система Линия 1 Линия 2 Трансформатор Трансформатор Т1 Реактор Автотрансформатор Нагрузка 1 Нагрузка 2 Асинхронный двигатель Генератор 1 Генератор 2 Все параметры элемента генератор 2 точно такие же как и у элемента генератор 1 Найдем и для этого свернем схему Составим схему замещения обратной последовательности Определим параметры схемы замещения обратной...
37402. Исследование автоматических выключателей 928.5 KB
  Предмет исследования: В работе исследуется поведение автоматических выключателей при испытаниях по ГОСТ. Основные параметры автоматических выключателей: Номинальное рабочее напряжение Ue номинальное напряжение –действующее значение напряжения при котором обеспечивается работоспособность выключателя особенно в момент короткого замыкания. Стандартные кривые отключения: Существует несколько типов характеристик автоматических выключателей.
37403. Исследование устройства защитного отключения серии F360 458.5 KB
  Предмет исследования: в работе исследуется поведение устройства защитного отключения УЗО F360 при синусоидальном однополупериодном и импульсном токах. Теоретическая часть: ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ АВТОМАТЫ И УЗО Дифференциальный автомат представляет собой устройство защиты которое срабатывает при возникновении некоторой разницы токов фазного и нулевого проводов. Различают устройства следующего типа: термомагнитные дифференциальные автоматы; дифференциальные модули; устройства защитного отключения УЗО. УЗО – это быстродействующий...
37404. Исследование контактора постоянного тока 574 KB
  Предмет исследования: в работе исследуются коммутационные процессы и динамические характеристики электромагнита контактора постоянного тока при включении и отключении по результатам осциллографирования соответствующих процессов. Теоретическая часть: Динамика работы на примере полного рабочего цикла электромагнита. 1 Рабочий цикл электромагнита: а – зависимость положения якоря от времени; б – зависимость тока в обмотке электромагнита от времени. Первым этапом рабочего цикла электромагнита рис.
37405. Исследование контактора переменного тока 928 KB
  Предмет исследования: в работе исследуются коммутационные процессы и динамические характеристики включения и отключения по результатам осциллографирования соответствующих процессов в силовой цепи и цепи управления электромагнита переменного тока. Теоретическая часть: Весьма широкое распространение имеют электромагниты питание которых осуществляется от источника переменного тока. Магнитный поток создаваемый обмоткой по которой проходит переменный ток периодически меняется по величине и направлению переменный магнитный поток в...
37407. Исследование источника вторичного электропитания на базе однофазной мостовой схемы выпрямления 132.5 KB
  Цель работы: Изучение принципа работы и параметров источника вторичного электропитания на базе мостовой схемы выпрямителя.
37408. Методика проведения исследований на переносном испытательном стенде 3.6 MB
  Содержание работы: В работе исследуются тепловое реле контакторы постоянного тока и переменного токов автоматические выключатели. Блок К1 включает в себя контактор переменного тока серии А с предустановленным тепловым реле перегрузки ТА25DU н. Блок К2 включает в себя контактор переменного тока серии А н. Блок К3 включает в себя контактор постоянного тока серии ВС кнопки ПУСК S5 и СТОП S6 гнезда осциллографа тумблеры S14 и S15 выводы для подключения таймера и .