Dobór nastaw regulatorów - metody Ziglera-Nicholsa

Nasza ocena:

3
Pobrań: 63
Wyświetleń: 966
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Dobór nastaw regulatorów - metody Ziglera-Nicholsa - strona 1 Dobór nastaw regulatorów - metody Ziglera-Nicholsa - strona 2 Dobór nastaw regulatorów - metody Ziglera-Nicholsa - strona 3

Fragment notatki:

Ćwiczenie 4 Dobór nastaw regulatorów CEL ĆWICZENIA: Celem ćwiczenia był dobór nastaw regulatorów w taki sposób, aby osiągnięta jakość regulacji  była najwyższa. Do  tego celu korzystałm z 1 i 2 metody Ziglera-Nicholsa.  WYKONANIE ĆWICZENIA 1 Badanie charakterystyk podstawowych regulatorów liniowych Do przestrzeni roboczej Matlaba wprowadzono transmitancję regulatora PID z rzeczywistym  członem różniczkującym o następującej transmitancji: G(s)=Kp+Kp/Tis+(Kp*Tds)/(1+sT) KP  − współczynnik wzmocnienia regulatora TI  − stała czasowa całkowania TD  − stała czasowa różniczkowania Tn  − stała czasowa filtru inercyjnego występującego czasami w członach różniczkowania. Sporządzono charakterystyki skokowe badanego regulatora. Kp, Ti, Td oraz T1, T2, T3 zostały  podane przez prowadzącego: Typ regulatora Kp Ti Td T1 T2 T3 PID 4 10.8 0.9 3 11 13 Do przestrzeni roboczej Matlaba wprowadzono: G1=4 G2=tf(4,[10.8 0]) G3=tf([3.6 0],[3 1]) PID1=G1+G2+G3 Zmieniając tylko wartości zT1 na T2i T3  wyznaczono transmitancję dla regulatorów PID2 oraz  PID3. Następnie wpisano w oknie roboczym matlaba polecenie ltiview(‘step’,PID1,PID2,PID3).  Otrzymano poniższą charakterystyke  WYKONANIE ĆWICZENIA 2 Dobór nastaw regulatorów według I metody Zieglera –Nicholsa W ćwiczeniu należało zamodelować pod sisotool zamknięty układ regulacji. Nastepnie  doprowadzono układ do granicy stabilności poprzez zwiekszenie wzmocnienia regulatora do  Kkr..Pomierzono następnie okres generowanych na wyjściu drgań, dzieki czemu można było  wyznaczyc nastawy regulatorów P,PI, PID . Wyniki zestawiono w poniższej tabeli Typ regulatora Kp Ti Td P 0.5 Kkr - - PI 0.45 Kkr 0.85 Tosc - PID 0.6 Kkr 0.5 Tosc 0.125 Tosc Regulator  P  (proporcjonalny) G(s)=Kp Regulator  PI  (proporcjonalno całkujący ) ) * 1 1 ( * ) ( s Ti Kp s G + = Regulator  PID  (proporcjonalno całkująco różniczkujący) ) * 1 1 ( * ) ( s Td Kp s G + = Wprowadziłam do przestrzeni roboczej podaną przez prowadzącego transmitancję obiektu:                                          2.8                            Gob(s) =                                          3s^3+18s^2+20s+12 Aby wykonać przebiegi uchybu regulacji w układzie z regulatorem P,PI,PID należało wymnożyć  Gob  przez transmitancję danych regulatorów, otrzymując: P            GP=Kp PI           GPI=tf([Kp*Ti   Kp],[Ti   0]) PID        GPID=tf([Kp*Ti*Td   Kp*Ti    Kp],[Ti   0]) Również należało wyznaczyć podstawowe wskaźniki jakości regulacji  dla układów z 

(…)

… się do obiektów wieloinercyjnych.
Aby dobrać nastawy należało wykonać charakterystykę skokową układu otwartego a następnie o
nią wyznaczyć dwa parametry: L i R. W tym celu należało w punkcie przegięcia charakterystyki
skokowej wyznaczyć styczną, która przetnie oś odciętych. Poszukiwany parametr obliczono z
zależności: R=K/L1. Natomiast parametry Kp, Ti, Td obliczono wg tabeli poniżej:
Typ regulatora
P
PI
PID
Kp
1
L*R
0.9
L*R
1.2
L*R
Ti
-
Td
-
3.3*L
2*L
0.5*L
Następnie w zadaniu należało zarejestrować przebiegi uchybu regulacji i wyznaczyć podstawowe
wskaźniki jakości regulacji: uchybu ustalonego, czasu regulacji i maksymalnego
przeregulowania. Dalszy przebieg tego ćwiczenia był identyczny jak w ćwiczeniu 2.
Wyznaczenie punktu przegięcia:
Zgodnie z definicją punkty przegięcia funkcji to extrema pochodnej…
… w układzie z regulatorem P,PI,PID należało wymnożyć Gob
przez transmitancję danych regulatorów, otrzymując:
P
GP=Kp
PI
GPI=tf([Kp*Ti Kp],[Ti 0])
PID
GPID=tf([Kp*Ti*Td Kp*Ti
Kp],[Ti 0])
Również należało wyznaczyć podstawowe wskaźniki jakości regulacji dla układów z
regulatorami P,PI,PID takie jak:
- uchyb ustalony eust;
- maksymalne przeregulowanie ymax;
- czas regulacji tr
Zamodelowano pod Sisotool…
… stabilności wynosiła: Kkr=42.1. Podstawiłam je dozorów z tabelki ui otrzymałam
następujące parametry:
Tabela 1
Typ regulatora
Kp
Ti
Td
P
PI
21.05
-
-
18.945
2.074
-
PID
25.26
1.22
0.305
Po ich wstawieniu do wcześniej juz napisanych transmitancji dla regulatorów P, PI, PID i
wyznaczono:
- Uchyb ustalony (e ust)
- Maksymalne przeregulowanie (Θ[%])
- Czas regulacji (tr)
Poniżej przedstawiono charakterystyki…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz