51052

Расчет структурной схемы системы автоматического регулирования с обратной связью

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

ПИДрегулятор формирует управляющий сигнал являющийся суммой трёх слагаемых первое из которых пропорционально входному сигналу второе интеграл входного сигнала третье производная входного сигнала. Алгоритм работы ПИДрегулятора может быть представлен в следующем виде: Уравнения ячеек в Excel yk=I1yk1I2uk1 ek=wyk uk= uk1I7ekJ7ek1 K7ek2 Результаты расчетов n=0.695 Для наиболее ответственных контуров управления объектами рекомендуется использование ПИДрегулятор обеспечивающий наиболее...

Русский

2014-02-10

255.04 KB

1 чел.

         Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования "Брестский государственный                                                                                                                 технический университет"

Задание 2                 

Структурная схема системы автоматического регулирования с обратной связью

Уравнение модели объекта

Пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) регулятор — устройство в цепи обратной связи, используемое в системах автоматического управления для формирования управляющего сигнала. ПИД-регулятор формирует управляющий сигнал, являющийся суммой трёх слагаемых, первое из которых пропорционально входному сигналу, второе — интеграл входного сигнала, третье — производная входного сигнала.

Если какие-то из составляющих не используются, то регулятор называют пропорционально-интегральным, пропорционально-дифференциальным, пропорциональным и т. п.

Алгоритм работы ПИД-регулятора может быть представлен в следующем виде:

Уравнения ячеек в Excel

y(k)=$I$1*y(k-1)+$I$2*u(k-1)

e(k)=w-y(k)

u(k)= u(k-1)+$I$7*e(k)+$J$7*e(k-1) +$K$7*e(k-2)

Результаты расчетов (n=0..695)

Для наиболее ответственных контуров управления объектами рекомендуется использование ПИД-регулятор, обеспечивающий наиболее высокое быстродействие в системе. Облако следует учитывать, что это условие выполняется только при его оптимальных настройках (настраиваются три параметра).

С увеличением запаздывания в системе резко возрастают отрицательные фазовые сдвиги, что снижает эффект действия дифференциальной составляющей регулятора. Поэтому качество работы ПИД-регулятора для систем с большим запаздыванием становится сравнимо с качеством работы ПИ-регулятора. Кроме этого, наличие шумов в канале измерения в системе с ПИД-регулятором приводит к значительным случайным колебаниям управляющего сигнала регулятора, что увеличивает дисперсию ошибки регулирования и износ исполнительного механизма.

Таким образом, ПИД-регулятор следует выбирать для систем регулирования, с относительно малым уровнем шумов и величиной запаздывания в объекте управления. Примерами таких систем является системы регулирования температуры.

При выборе типа регулятора рекомендуется ориентироваться на величину отношения запаздывания к постоянной времени в объекте . Если то можно выбрать релейный, непрерывный или цифровой регуляторы. Если , то должен быть выбран непрерывный или цифровой, ПИ- или ПИД-регулятор. Если , то выбирают специальный цифровой регулятор с упредителем, который компенсирует запаздывание в контуре управления. Однако этот же регулятор рекомендуется применять и при меньших отношениях


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

36368. Пирометр частичного излучения. Принцип действия и используемые закономерности 93.81 KB
  Пирометр частичного излучения. Их принцип действия основан на использовании зависимости интенсивности излучения от температур в узком интервале длин волн спектра. Излучение от нагретого тела 1 пройдя через объектив 2 и диафрагму 3 попадает на чувствительный элемент 4 который поглощая энергию излучения вырабатывает пропорциональный ей а следовательно и температуре электрический сигнал который поступает в измерительную схему вторичный преобразователь и вторичный измерительный прибор градуированный в градусах Цельсия. Для выделения из...
36369. Приведите и поясните показатели качества переходных процессов в САУ. Поясните их связь с частотными характеристиками 31.8 KB
  Прямые показатели качества количественные оценки качества определяются по кривой переходного процесса. Используются следующие прямые показатели качества: величина перерегулирования характеризует максимальное отклонение регулируемой величины от ее установившегося значения 2 быстродействие время переходного процесса или время регулирования tp 3 статическая ошибка сm – величина отклонения установившегося значения регулируемой...
36370. Программное обеспечение САПР 10.9 KB
  Программное обеспечение делится на общесистемное и специальное. Общесистемное ПО служит для организации функционирования технических средств то есть для планирования и управления вычислительным процессом распределения имеющихся ресурсов и представлено различными операционными системами ЭВМ и вычислительных комплексов.
36371. Сбыт и реализация 28.47 KB
  Информация о производстве продукции Учет производства и контроль качества Перечень товаров и услуг для реализации Анализ управление План производства Сбыт и реализация Информация об отгрузке и реализации продукции Информация о предоплате курсах валют Учет финансов Информация по сбыту и реализации продукции товаров и услуг Бухгалтерия Взаимосвязь подсистемы Сбыт и реализация с другими подсистемами АСУ Предприятие : Из подсистемы АНАЛИЗ и УПРАВЛЕНИЕ приказы нормативы и запросы на получение информации. Из подсистемы УЧЕТ ПРОИЗВОДСТВА И...
36372. Методы формализации управленческих задач 16.83 KB
  методы формализации управленческих задач Проблемы разработки внедрения и эксплуатации АСУ имеют множество задач. Однако одним из важнейших вопросов их создания является выбор или разработка вновь методов формализации управленческих задач обеспечивающих выявление из бесчисленного множества допустимых решений оптимального или определенно эффективного решения. Кроме того цель формализации передача производства решения экономических задач АСУ. Методы формализации решения экономических задач представлены широким классом математических...
36373. Цифровые регуляторы. Достоинства. Структурная схема 34.77 KB
  Структурная схема состоит из входного устройства I вычислительного устройства II выходного устройства III входное устройство представляет собой совокупность блоков и включает в себя: АД – аналоговый датчик АЗ – аналоговый задатчик АО – блок аналоговых отклонений АЦП – аналогоцифровой преобразователь. Выходным сигналом является сигнал в цифровом коде Х [nT] который подается на вход вычислительного устройства. На выходе ВУ выдают управляющие воздействия Y[nТ] в цифровой форме которая поступает на вход выходного устройства.
36374. Чертежи общих видов щитов, пультов систем автоматизации. Правила выполнения 26.86 KB
  Чертеж общего вида единичного щита содержит следующие элементы: авид спереди фасадная плоскость; бвид на внутренние плоскости; втехнические требования; гтаблицу надписей табло и в рамках; дтаблицы для монтажа электрических и трубных проводок; еперечень составных частей; жосновную надпись и дополнительные графы. Чертеж общего вида составного щита содержит: вид спереди фронтальная плоскость; перечень составных частей; основную надпись и дополнительные графы. На чертежах общего вида щиты изображаются в следующих масштабах: 1:10...
36375. Моделирование как способ изучения, прогнозирования поведения и отображения объектов. Типы объектов. Виды моделирования 11.57 KB
  Существует два класса моделей: 1 физические которые представляют собой установки устройства воспроизводящие в том или ином масштабе исследуемый объект при сохранении физического подобия объекта. 2 абстрактные модели в них производится описание объекта на какомлибо языке как то речь чертеж схема математика. Совокупность математических соотношений описывающих характеристики объекта называется математической моделью объекта. Математическая модель отображает алгоритм функционирования объекта.
36376. ПИД – регулятор 31.47 KB
  Пропорциональная составляющая формирует на выходе управляющее воздействие пропорциональное ошибке Е. Дифференциальная составляющая формирует воздействие пропорциональное скорости изменения ошибки обеспечивает минимальное быстродействие ошибка Е по модулю всегда больше нуля. Интегральная составляющая формирует управляющее воздействие пропорционально площади ошибки т. Пропорциональная составляющая вырабатывает выходной сигнал противодействующий отклонению регулируемой величины от заданного значения наблюдаемому в данный момент времени.