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

62677. Запись решения задачи в виде одного выражения 15.99 KB
  Планируемые результаты: Предметные: Сформировать навык решения задач в виде записи решения задачи; Метапредметные: Развивать навык рещения составных задач; Личностные: Воспитывать внимательность; Этапы урока время Задачи этапа...
62678. Использование таблицы деления на 2 для решения задач на деление на равные части и деление по содержанию 22.19 KB
  Сегодня мы будем рассматривать задачи в которых используются деление на равные части и деление по содержанию. Сколько морковок в каждом пучке Прочитайте условие задачи. Прочитайте условие второй задачи.
62679. Вычитание вида 50-34. Круговые примеры. Решение составных задач 38.96 KB
  Цель: ознакомить учеников с вычитанием примеров вида 50-34; формировать активность детей на уроке, умения решать составные задачи; развивать логическое мышление, воображение; повышать мотивацию обучения, интерес к математике...
62680. Изучение новых знаний 21.65 KB
  Цель: Организация деятельности учащихся по изучению поразрядного сложения двузначных чисел без перехода через разряд Образовательная: Формировать умение слаживать двузначные числа без перехода через разряд...
62681. Задачи на сравнение 31.9 KB
  Цели: Закрепить правило разностного сравнения чисел, решение всех типов задач на сравнение, нахождение меньшего числа, большего числа и разницы. Закрепление навыка счета в пределах 9. Работа над формирование УУД.
62682. Площадь прямоугольника 58.85 KB
  Вид урока урок практикум Тип урока Комбинированный Государственный социальный заказ Во исполнение закона Российской Федерации Об Образовании Закона О Развитии Образования в г. Межпредметные связи Литературное чтение...
62683. Формула объема прямоугольного параллелепипеда 27.55 KB
  Познакомить обучающихся с формулой объема прямоугольного параллелепипеда использование полученных знаний в решении задач. Предполагаемые результаты: Учащиеся научатся находить объем прямоугольного параллелепипеда и куба по формуле понимать учебную задачу...
62684. Склад числа 9. Написання цифр. Порівняння чисел у межах 10. Складання прикладів на додавання. Вимірювання довжини відрізків 324.56 KB
  Розглянути всі варіанти складу числа 9 вправляти учнів у засвоєнні складу числа вчити складати приклади на додавання на основі складу числа. Перша зупинка Живі числа. Гра Живі числа Діти отримують бейджик...
62685. Внеклассное занятие по математике в 3 классе «математический турнир» 75.54 KB
  Ключевые компетенции Здоровьесберегающая компетенция Профессиональная компетенция Общекультурная компетенция Коммуникативная компетенция Применяемые технологии Технология модульно-блочного структурирования содержания материала.