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

21 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

50152. Программирование задач с использованием двумерных массивов. Ввод, вывод, упорядочивание 53 KB
  Чтобы описать массив надо сообщить компилятору: сколько в нем элементов какого типа эти элементы как они нумеруются. Пример: Вычислить суммы элементов массива по столбцам Текст программы...
50153. Визначення коефіцієнта потужності і перевірка закону Ома для кола змінного струму 84.5 KB
  Замкнути коло встановити за допомогою реостата величину струму у колі вказану на робочому місці. Виміряти потужність ватметром силу струму і напругу відповідно амперметром та вольтметром. Прилади вимірюють діючі значення струму і напруги.
50154. Изучение сложения электрических колебаний с помощью осциллографа 416 KB
  Цель работы: Исследование различных электрических процессов при помощи осциллографа. Упрощенная блок схема осциллографа. На передней панели осциллографа применяемого в данной работе расположены экран и большое количество ручек управления: Ручки...
50155. Исследование диффузии газов 268 KB
  Колбы 1 и 2 соединены трубкой которая может перекрываться краном 6. Через краны 7 и 8 колбы подсоединены к заправочной магистрали. Краны 7 и 8 служат для подключения к магистрали соответствующей колбы. Нормальное положение крана 21 ОТКРЫТ .
50156. Хронический эпитимпанит. Характер нарушения слуха (по данным камертонального и аудиометрического исследований) 14.98 KB
  Хронический эпитимпанит - форма хронического гнойного отита, которая характеризуется воспалением антрума и аттика – надбарабанного пространства.
50157. ИЗУЧЕНИЕ СФЕРИЧЕСКИХ ЛИНЗ 169 KB
  Обеспечивающие средства: осветительная лампа оптическая скамья собирающая и рассеивающая линзы разделитель экран. Для тонких линз верна формула : 1 где d и f расстояния от предмета и его изображения до оптического центра линзы; n =nлинзы nсреды отношение абсолютного показателя преломления вещества линзы к показателю преломления окружающей среды в которой находится линза nвоздУха ≈1; R1; и R2 радиусы кривизны поверхностей ограничивающих линзу. Оптическим центром линзы называется точка проходя через которую лучи не изменяют...
50158. Командна тактика нападу: швидкий напад, поступове розгортання нападу. Основні принципи організації нападу 28.5 KB
  Основні вимоги: обовязкове своєчасне виконання довгих передач уперед з метою âвідрізатиâ суперників; перша передача повинна як правило направлятися âдиспетчеруâ котрий оцінює обстановку і швидко направляє мяч на лінію атаки; у завершальній фазі атаки використовувати награні комбінації з найкоротшим виходом нападників до воріт; гравці середньої лінії зобовязані швидко створювати другий ешелон атаки. Основні вимоги: застосування точних передач і активне маневрування по всій ширині поля; постійна готовність до несподіваної...
50160. Отчеты и обработка (1С) 23.5 KB
  Свойства отчета редактируются в палитре свойств Свойства отчета. Фактически объект метаданных типа Отчет или Обработка представляет собой форму модуль которой является алгоритмом построения отчета а таблица служит для выдачи результатов построения отчетов в требуемом виде. Внешним отчетом в системе называется отчет или обработка хранящийся вне конфигурации в отдельном файле внешнего отчета. Отличием внешнего отчета от объектов метаданных типа Отчет и Обработка является то что он представляет собой только форму.