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

19 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

71555. Методы педагогической психологии 93 KB
  Специфика применения основных методов психологического исследования в педагогической психологии. Классификация методов психолого педагогического исследования. Методом исследования любой науки является способ познания ее предметной области. Применительно к педагогической психологии метод...
71556. Образование государства Киевская Русь 52 KB
  В науке нет единого мнения о происхождении славян. Вопрос о древнейшей истории славян и поныне является дискуссионным. Главными источниками по истории славян являются сочинения древних авторов: Плиния, Тацита, Геродота, работы византийских авторов, сочинения арабских географов.
71557. Ликвидация последствий Смуты. Первые Романовы. Закрепощение крестьян 67.5 KB
  Последствия Смуты были тяжелыми для страны. Лежали заброшенными пашни, т.к. крестьяне бежали из разоренных сел и деревень. Пошатнулись вотчинные и монастырские хозяйства. Они меньше вывозили продуктов на рынок и меньше потребляли, что сокращало торговлю. Пришли в упадок помещичьи хозяйства.
71558. Возвышение Москвы. Куликовская битва 103 KB
  С конца XIII века началось постепенное возрождение разрушенных в ходе монгольского завоевания городов, распашка заброшенной земли. Предпосылками объединения служили: никогда не исчезавшее полностью национальное самосознание, единый язык, единая вера, общие традиционные правовые нормы.
71559. Россия на рубеже XVI-XVII вв. Смутное время 69 KB
  После смерти Ивана Грозного в 1584 году началось царствование его слабоумного сына Федора Ивановича (1584-1598)г. Федор был человек набожный и малоспособный к управлению государством. Иван IV создал при сыне регентский совет. Реальная власть сосредоточилась в руках царского...
71560. История профессии 56 KB
  В настоящее время работа биологов приобретает огромное практическое значение для медицины, сельского хозяйства, промышленности, разумного использования природных ресурсов и охраны природы. Ведется много интересных и новых исследований, особенно в таких областях, как биотехнология, генная инженерия.
71561. Методы обучения 47 KB
  Особое место в системе активных методов обучения занимают деловые игры слушателям предоставляется информация об организации. Запрещение точных установок должно ориентировать инструктора-методиста как на гибкость преподавания так и на учет конкретного состава...
71562. Методологические основы психологии 115 KB
  Методология психологии это система принципов и способов организации и построения теоретической и практической деятельности направленной на познание психического мира человека. Основания научного психологического знания Общая теория психологии - это комплекс взглядов представлений идей понятий...
71563. Группы бактерий отдела Firmicutes 750 KB
  Типичным видом рода Streptococcus является Streptococcus lactis. Типичным видом рода Lactobacillus - Lactobacillus lactis. Гомоферментативные молочнокислые бактерии образуют практически только одну молочную кислоту. К ним относятся бактерии видов Streptococcus lactis...