150 likes | 425 Views
Automatyka. Wykład 13 Regulator PID (Regulator proporcjonalno-całkująco-różniczkujący) Dobór nastaw parametrów regulatora. h ( t ). 2 k p. arc tg k p /T i. k p. 0. T i. t. Równanie regulatora PID. (1). Odpowiedź skokowa. (2). Transmitancja operatorowa regulatora PID. (3).
E N D
Automatyka Wykład 13 Regulator PID (Regulator proporcjonalno-całkująco-różniczkujący) Dobór nastaw parametrów regulatora.
h(t) 2kp arc tg kp/Ti kp 0 Ti t Równanie regulatora PID (1) Odpowiedź skokowa (2)
Transmitancja operatorowa regulatora PID (3) Transmitancja widmowa (4)
Im[Gr] = kp 0 Re[Gr] = 0 • Charakterystyki częstotliwościowe • charakterystyka amplitudowo-fazowa • charakterystyki logarytmiczne
Lm() 1/Ti 1/Td () +900 00 -900
U(s) + E(s) + kp + Struktury regulatora PID • struktura równoległa • struktura na wzmacniaczu ze sprzężeniem zwrotnym
U(s) E(s) k _ R2 C2 C1 _ I(s) R1 Uwe(s) + Uwy(s)
h Ti t kp T Regulator PID z inercją Transmitancja operatorowa regulatora PID z inercją Odpowiedź skokowa
Transmitancja widmowa Moduł i faza transmitancji
Im[Gr(j)] = 0 Re[Gr(j)] Charakterystyka amplitudowo-fazowa Logarytmiczna charakterystyka amplitudowa Logarytmiczna charakterystyka fazowa
Lm() [dB] 20logkp(1+Td/T) 20logkp () 1/Ti 1/Td 1/T +90o 0o -90o
Zasady Zieglera - Nicholsa W celu uzyskania w układzie automatycznej regulacji przebiegów z przeregulowaniem ok.20% i minimalnym czasem regulacji stosuje się przy doborze nastaw regulatora reguły podane przez Zieglera-Nicholsa. W myśl tych reguł należy najpierw niezależnie od typu regulatora uczynić z niego regulator typu P czyli w przypadku regulatora PID nastawić czas zdwojenia Ti = oraz czas wyprzedzenia Td= 0. Wzmocnienie regulatora kp należy nastawić na wartość minimalną a następnie zwiększać jego wartość, aż do chwili gdy w układzie pojawią się drgania o stałej amplitudzie. Należy odczytać wartość tego wzmocnienia kpkr zwanego wzmocnieniem krytycznym, przy którym wystąpiły drgania oraz okres tych drgań Tkr, zwany okresem krytycznym. Wg. reguł Zieglera-Nicholsa należy nastawić: dla regulatora PID dla regulatora PI dla regulatora P dla regulatora PI . dla regulatora P
0,9k h k 0,1k T0 t 0 tr Regulator P Regulator PI Regulator PID