Разделы сайта

Расчет настроечных параметров Kp и Ki для П-, И- и ПИ- регуляторов

Принцип управления по отклонению заключается в том, что определяется отклонение текущего значения выходной переменной объекта от желаемого значения и на основе этого отклонения формируется управляющее воздействие.

Задача синтеза состоит в определении структуры и параметров регулятора с целью изменения выходной величины y(t) в соответствии с заданным желаемым значением g(t). При отклонении y(t) появляется отличный от нуля сигнал рассогласования e(t), и регулятор воздействует на объект до тех пор, пока выходная величина не вернется к желаемому значению.

При использовании такого принципа управления не требуется информация о возмущающих воздействиях (моменте механической нагрузки Мв, действующей на вал двигателя). Это является достоинством управления с использованием обратной связи. Недостаток заключается в принципиальной невозможности полной компенсации возмущающих воздействий, и, как следствие, в наличии инерционности. Это объясняется тем, что управляющее воздействие начинает вырабатываться и оказывать влияние на ход процесса управления только после того, как возмущение, начав действовать, вызывает отклонение скорости от требуемого режима.

На практике чаще всего используются линейные законы управления.

Пропорциональный закон или П-закон (П-регулятор). Управляющее воздействие пропорционально отклонению выходной величины от требуемого значения: u(t)=Kpe(t), Kp- настроечный параметр регулятора. Передаточная функция регулятора имеет вид: Wp(s)=Kp.

Интегральный закон или И - закон (И - регулятор). Управляющее воздействие пропорционально интегралу отклонения e(t) выходной величины y(t) от требуемого значения g(t): , Ki - настроечный параметр регулятора. Передаточная функция регулятора имеет вид: Wp(s)= Ki/s.

Дифференциальный закон или Д- закон (Д - регулятор). Управляющее воздействие пропорционально производной отклонения e(t): , где Kd- настроечный параметр регулятора. Передаточная функция регулятора имеет вид: Wp(s) = Kd s.

Введение в закон управления интегрирующего члена делает систему астатической и улучшает качество системы в установившемся режиме, но может сделать систему неустойчивой и ухудшает качество системы в переходном режиме. Введение в закон управления дифференцирующего члена оказывает стабилизирующее влияние (может сделать неустойчивую систему устойчивой) и улучшает качество системы в переходном режиме, не оказывая влияния на качество системы в установившемся режиме.

В инженерной практике чаще всего используются пропорциональный (П-закон), интегральный (И-закон), пропорционально-интегральный закон (ПИ-закон) и пропорционально-интегро-дифференциальный (ПИД-закон).

Выбором типа регулятора решают задачу структурного синтеза системы. В дальнейшем необходимо определить величины настроечных параметров таким образом, чтобы, во-первых, выполнялось условие устойчивости, а, во-вторых, переходный процесс имел бы желаемый (по возможности оптимальный) вид, т. е. система, удовлетворяла заданному качеству.

Таким образом, задача настройки состоит в том, чтобы в заданной системе выбрать и установить настроечные параметры регулятора, обеспечивающие близкий к оптимальному процессу управления.

Для построения области параметров настройки ПИ-регулятора, зависимости Ki=Ki(Kp), используется программа, текст которой имеет вид:

Перейти на страницу: 1 2 3

Самое читаемое:

Исследование системы управления цифрового исполнительного устройства фирмы Metso
Для улучшения эксплуатационных качеств регулирующих клапанов они оснащаются исполнительными механизмами с позиционером и ручным дублером привода. Позиционеры являются комплектующими изделиями исполнительных механизмов. Они предназначены для управления пневматическими поршневыми или пружинно-мембранными исполнительными механизма ...