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

19734. Монтаж котлов. Монтаж блоков и отдельных деталей каркаса. Монтаж барабанов 17.62 KB
  Монтаж котлов. Монтаж блоков и отдельных деталей каркаса. Монтаж барабанов Строительно монтажные работы. Процесс начинается со сборки секций котла. Соединение секций производится при помощи резьбовых или без резьбовых ниппелей. Установка начинается с первой секции ко...
19735. Сборка блоков экранов пароперегревателей и змеевиковых экономайзеров 51 KB
  Сборка блоков экранов пароперегревателей и змеевиковых экономайзеров Блоки пароперегревателя изготавливают с элементами каркаса и опорными приспособлениями обеспечивающими жесткость блоков при их транспортировке. В блоках размещается максимальное количество мелк...
19736. Основные этапы пусковой наладки котельных установок . Технический отчёт по наладке 19.29 KB
  Основные этапы пусковой наладки котельных установок . Технический отчёт по наладке Пусконаладочные работы котельных включают наладку следующего оборудования: наладку оборудования систем топливного хозяйства котельной наладку газового оборудования наладк...
19737. Методика обработки результатов испытаний и составление теплового баланса, составление режимной карты 15.74 KB
  Методика обработки результатов испытаний и составление теплового баланса составление режимной карты Режимная карта составляется для каждого котла. Согласно режимной карте производится эксплуатация водогрейного и или парового котла. Основная функция режимной карты...
19738. Виды испытаний тягодутьевых установок и их задачи. Схемы измерения и КИП, применяемые при испытании тягодутьевых машин и газовоздушного тракта 16.29 KB
  Виды испытаний тягодутьевых установок и их задачи. Схемы измерения и КИП применяемые при испытании тягодутьевых машин и газовоздушного тракта Тягодутьевые установки испытывают в случае ограничения производительности котла изза недостаточности тяги или подачи возду...
19739. Эксплуатация теплотехнического оборудования 13.23 KB
  Эксплуатация теплотехнического оборудования Основные задачи по эксплуатации: обеспечение надёжности работы оборудования заданных технологическим процессом минимальный расход теплоты и теплопотери.К оборудованию предъявляют следующие эксплуатационные требования...
19740. Задачи энергетической службы промышленного предприятия. Функции Проматомнадзора и Энергонадзора. Основные руководящие, нормативные документы 14.66 KB
  Задачи энергетической службы промышленного предприятия. Функции Проматомнадзора и Энергонадзора. Основные руководящие нормативные документы Функции энергетической службы предприятия: разработка нормативов касающихся энергетической службы; планирование потр...
19741. Структура энергоцеха промышленного предприятия. Функциональные обязанности главного энергетика, начальников различных участков, техническая документация на оборудование котельной 17.32 KB
  Структура энергоцеха промышленного предприятия. Функциональные обязанности главного энергетика начальников различных участков техническая документация на оборудование котельной Главный энергетик: 1.Организует технически правильную эксплуатацию и своевременный...
19742. Основные требования к эксплуатации топливного хозяйства при сжигании твёрдого топлива. Особенности эксплуатации мазутного хозяйства 16.99 KB
  Основные требования к эксплуатации топливного хозяйства при сжигании твёрдого топлива. Особенности эксплуатации мазутного хозяйства. Основные требования к эксплуатации газового хозяйства промышленного предприятия Топливным хозяйством называют систему устройств и