Jedna część odpowiedzi skokowej regulatora PID jest proporcjonalna (P) do odchyłki regulacji, druga (I) jest całką z odchyłki regulacji, trzecia (D) - pochodną z odchyłki regulacji względem czasu. Regulator PID stosuje się zazwyczaj do obiektów poddawanych wpływom zakłóceń o dużych i gwałtownych zmianach.Charakterystyki logarytmiczne idealnego regulatora PID (charakterystyki Bode'a): a). modułu, b). fazy W praktyce nie jest mo liwe uzyskanie ró niczkowania w pełnym zakresie cz stotliwo ci.Dobór nastaw regulatora PID to trudne zadanie, mimo że w grę wchodzą jedynie trzy parametry, a problem daje się łatwo opisać, ponieważ muszą zostać spełnione złożone kryteria przy ograniczeniach samego regulatora PID. Istnieją różne metody doboru nastaw, bardziej wyszukane metody są przedmiotem patentów.Charakterystyka skokowa regulatora typu PI. Nastawy dynamiczne regulatora a --czas. Dobór nastaw regulatora PID •Wymaganą jakość regulacji można uzyskać dzięki odpowiedniemu doborowi nastrajanych wielkości nazywanychnastawamiregulatora.Rys. Charakterystyka liniowo narastaj ca regulatora PD W tabeli 1. przedstawiono transmitancje oraz charakterystyki skokowe regulatorów ci głych [1]. Instrukcje laboratoryjne Charakterystyki statyczne i skokowe regulatorów pneumatycznych AKADEMIA TECHNICZNO-HUMANISTYCZNA W BIELSKU-BIAŁEJ KATEDRA PODSTAW BUDOWY MASZYN Tab.1.- zapoznać się z budową regulatora pneumatycznego PID typu A404; - zmontować stanowisko laboratoryjne do zdejmowania charakterystyk skokowych pneumatycznych regulatorów PID, - zarejestrować charakterystyki czasowe skokowe, regulatora typu P dla: skoku o wartości Δy = 0,04 MPa, nastaw regulatora X = 10%, T i = T imax, T dRegulatory PID, dobór nastaw Dobór nastaw regulatorów PID • Znana charakterystyka skokowa obiektu statycznego (znane parametry obiektu aproksymuj ącego K, T, To 23 Regulatory PID, dobór nastaw Dobór nastaw regulatorów PID • Znana charakterystyka skokowa obiektu astatycznego (znane parametry obiektu aproksymuj ącego T, To 24Witam.
Próbuję właśnie wyznaczyć parametry regulatora PID dla pewnego pieca (ok 70cmx70cmx70cm) metodą Ziegler-.
Otóż ustawiam grzałkę (8kW) np na 1% mocy i czekam aż temp się ustabilizuję - aktualnie doszło do ~74stC.Następnie należy odczytać stałą czasową T i opóźnienie τ zgodnie z rysunkiem 1. Te dwie wielkości są podstawą do wyznaczania optymalnych nastaw regulatora. W tabeli 2 przedstawiono zestawy nastaw dla regulatorów P, PI oraz PID zoptymalizowane pod kątem spełnienia trzech różnych wymagań co do przebiegu odpowiedzi skokowej.Charakterystyka skokowa, odpowiedź skokowa - w teorii sterowania, jedna z charakterystyk czasowych, która wraz z charakterystyką impulsową oraz charakterystykami częstotliwościowymi stanowi podstawowy opis działania układu regulacji. Charakterystyka skokowa to odpowiedź układu na wymuszenie w postaci skoku jednostkowego przy zerowych warunkach początkowych.Rysunek 6. Odpowiedź skokowa (a) idealnego oraz (b) rzeczywistego regulatora PID. Inne regulatory dynamiczne 5.2.1 Korektor opóźniający fazę Pewnym uogólnieniem regulatora typu PI jest tzw. korektor opóźniający fazę i wpro-wadzający ujemne przesunięcie fazowe do pętli sprzężenia zwrotnego dany transmi-tancją: WX ()= Y "MY "Mustalonym jest zastosowanie regulatora, który przy cz ęstotliwo ści bliskiej zeru ma moduł transmitancji d ąŜący do niesko ńczono ści.
Regulator proporcjonalno - całkowo - ró Ŝniczkowy (typu PID) Rys.
Regulator proporcjonalno-całkowo-ró Ŝniczkowy: a) schemat blokowy; b) odpowied ź skokowaDla regulatora P oraz I zrobiłem symulacje bez najmniejszego problemu a ich schemat pokazano na rysunku. Schematy: od prawej górnej strony Regulator I , poniżej P , oraz mój "niby PI" (w którym charakterystyka skokowa nie wyszła dobrze).Dobór parametrów regulatora PID Odpowiedź skokowa 0 0.5 1 1.5 2 2.5 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 Step Response Time (sec) Amplitude bez regulatora z regulatorem PID Wynik obliczeń: K p =9, d 0.5, i 40 22 z 29. Dobór parametrów regulatora PID Charakterystyka częstotliwościowa .skokowej obiektu regulacji, co uniemo liwia wykorzystanie aproksymacji (3.7) lub (3.8). Zaprezentowana metodyka okre lania optymalnych nastaw regulatora PID mo e równie z powodzeniem posłu y projektantowi układów regulacji, wykorzystuj cych komputer wW artykule przedstawiłem sposób projektowania regulatora PID dla silnika z enkoderem. Wykorzystałem w nim gotowe funkcjonalności Matlaba takie jak funkcja tfest znajdująca model transmitancyjny dla danych pomiarowych, czy PID Tuner znajdujący automatycznie nastawy regulatora. Dzięki temu udało się uniknąć skomplikowanej teorii i wzorów.działanie regulatora rzeczywistego pokrywa się z działaniem idealnego dopiero po upływie czasu równego czterem stałym czasowym.
10.3 Przykład 10.2.
Wyznaczyć charakterystyki czasowe idealnego i rzeczywistego regulatora PID, poddanego działaniu skokowego sygnału uchybu ε = A1(t). Funkcje przejścia regulatora mają postać:Algorytm dla regulatora PID (układ zamknięty) Ustaw K i = K d = 0 Zwiększaj K p, aż do wystąpinia niegasnących oscylacji na wyjściu Zanotuj K c i ω c, czyli wzmocnienie przy którym wystąpiły oscylacje niegasnące i ich pulsację Wyznacz parametry regulatora ze wzorów K p = 0.6K c, K d = K pπ 4ω c, K i = K pω c πPID Rys. Charakterystyka skokowa idealnego regulatora PID 0 t u uid. Odpowiedź skokowa regulatora PID rzeczywistego. 0 5 10 15 20 25 0 5 10 15 20 25 kr(1+Td/T) 2kr Ti. Regulator proporcjonalno-całkująco-różniczkujący PID Charakterystyka częstotliwościowa amplitudowo - fazowa:Działanie regulatora PID postaram się zaprezentować przy pomocy kilku charakterystyk przedstawiających zmianę regulowanej wartości w czasie. Są to tzw. odpowiedzi skokowe, ponieważ na wejście regulatora podajemy skok od 0 do 1 (fioletowy wykres), a na wyjściu dostajemy coś… innego.część odpowiedzi skokowej regulatora PID jest proporcjonalna (P) do odchyłki regulacji, druga (I) jest całką z odchyłki regulacji, trzecia (D) - pochodną z odchyłki regulacji względem czasu. Regulator PID stosuje się zazwyczaj do obiektów poddawanych wpływom zakłóceń o dużych i gwałtownych zmianach.
Regulator tenCharakterystyki skokowe regulatora P 0 t u u id u rz AK 0 r.
Charakterystyka skokowa idealnego regulatora PID 0 t u u id AK 0 r T i 2AK 0 r. 33 Funkcja przejścia w postaci przekształconej do syntezy parametrycznej s T T s T s 1 T K G (s) i 2 d i r ridKatedra Automatyki, Biomechaniki i Mechatroniki PŁ LABORATORIUM AUTOMATYKI5 Ćwiczenie J: Badanie regulatora elektronicznego typu PID Cel ćwiczenia: Zapoznanie się z przykładem regulatora elektronicznego typu PID zbudowanego na wzmacniaczach operacyjnych, wyznaczenie parametrów i charakterystyk skokowych regulatora oraz po-Aby z regulatora PID uzyskać regulator typu P, należy przyjąć parametry: $$ T_i = \infty, T_d = 0, $$ co bywa pomocne w przypadku przeprowadzania eksperymentu przekaźnikowego o czym mowa w części dotyczącej strojenia PID. Najpowszechniej stosowaną strukturą regulatora PID jest jego postać równoległa.całkowo-różniczkowe lub typu PID. Zauważymy, że gdy Td = 0, to wówczas regulator PID staje się regulatorem PI oraz jeśli Ti →→→ ∝∝∝∝ (jest bardzo duże), to regulator PID staje się regulatorem PD. Odpowiedź skokowa regulatora PID została przedstawiona na rys. 2.1d.Sposób doboru nastaw regulatora związany jest ze stopniem identyfikacji regulowanego obiektu. Gdy znany jest model matematyczny obiektu lub znana jest jego charakterystyka dynamiczna, możemy zastosować różne metody analityczne doboru parametrów regulatora.Regulator proporcjonalno-całkujący PI Rys. Charakterystyka skokowa rzeczywistego regulatora PI Po upływie czasu t ≈ 4T, charakterystyka regulatora rzeczywistego różni się od idealnej o wartość błędu Aε - wartość skokowego sygnału uchybu.Charakterystyka skokowa regulatora P k p Re & k p > 0 Im & Rys. Charakterystyka amplitudowo - fazowa regulatora P (charakterystyka Nyquist'a). Charakterystyki logarytmiczne idealnego regulatora PID (charakterystyki Bode'a): a). modułu, b). fazy W praktyce nie jest możliwe uzyskanie .• Zapoznanie się z przybliżonymi metodami dobierania nastaw regulatora PID. aby charakterystyka skokowa osiągnęła od 10% do 90% wartości ustalonej (inna definicja określa czas narastania jako czas dojścia od 0 do 100%Dobór typu regulatora i jego nastaw w procesie syntezy układu regulacji automatycznej Ćwiczenia Laboratoryjne - Podstawy Automatyki i Robotyki mgr inż. Paulina Mazurek 6 Rys. Aproksymacja parametrów odpowiedzi skokowej obiektu inercyjnego. Linię styczną należy wystawić w punkcie przegięcia Q charakterystyki skokowej. Tabela 1..
Brak komentarzy.