Големина на текста:
Протокол
по
Автоматизация на технологичните процеси
Упражнение 3
Двупозиционно регулиране
Изготвили: Петър Петков - Ф.н: 011212048
Владислав ГеоргиевФ.н:011212096
І. Въведение
П, ПИ, ПИД регулаторите се синтезират въз основа на предположението, че обектите, които
управляват, са линейни. Практически, обаче, всички обекти се характеризират с някаква степен на
нелинейност и затова в реалните системи се наблюдават редица нелинейни ефекти. “Integrator Windup е
подобен феномен, дължащ се на взаимодействието между интегралната съставка и насищането на
регулиращия орган. В това упражнение ще бъдат разяснени причините за появата на това явление и ще
бъде разгледан метод за неговото преодоляване.
ІІ. Теоретични основи
Всички регулиращи органи имат ограничениямоторът има ограничена скорост, вентилът не може да
бъде повече от напълно отворен или напълно затворен и т.н. В условията на експлоатация на една реална
система може да се случи така, че управляващото въздействие да достигне границите на насищане на
регулиращия орган. Когато това се случи, обратната връзка сепрекъсваи системата работи като
отворена, защото регулиращият орган ще остане в крайното си състояние независимо от стойностите на
регулируемата величина. В този момент регулиранетоприключва”. Оттам идва и названието на ефекта
“windup”. Ако се използва регулатор с интегрална съставка, грешката ще продължи да бъде интегрирана.
Тогава интегралната съставка може да стане много голяма и за да бъде възстановено управлението на
системата, е нужно стойността на грешката да бъде с противоположен знак за много дълго време. Изводът
е, че всеки регулатор с интегрална съставка може да даде големи колебания, когато регулиращият орган
се насити. Тъй като ефектът се дължи на интегралната съставка, обикновено се нарича “integrator windup”.
На фиг.1 е показан пример за преходен процес с наличие на “windup”. Обектът е последователно
съединение на интегриращо и апериодично звено и се управлява с ПИ регулатор. Промяната в заданието е
толкова голяма, че регулиращият орган се насища в горната си граница. Интегралната съставка I(t)
първоначално нараства, защото грешката е положителна; тя достига най-голямата си стойност около t =
10, когато грешката минава през нулата. Управляващото въздействие u(t) остава наситено в този момент
заради голямата стойност на интегралната съставка и не напуска границата на насищане, докато грешката
не е била отрицателна за 2 достатъчно дълъг период, че интегралната съставка да стане отново малка.
Резултатът е колебания с голяма амплитуда, дълго време на регулиране, като графиката на
управляващото въздействие има вид както на релеен регулатор.
Показаният в симулацията “integrator windup” е предизвикан от голяма промяна на заданието. Но
трябва веднага да се каже, че същият ефект може да е следствие от големи смущения, техническа
неизправност, а също така може да настъпи при много други ситуации. Проблемът е познат отдавна на
производителите на регулатори. Но възможните решения на проблема стават открити и не се смятат за
фирмена тайна, чак когато регулаторите стават цифрови и няколко метода за избягване на “windup” са
публикувани в литературата. Един от тези методи се състои в следното: когато изходът се насити,
интегралната съставка се преизчислява така, че новата стойност да дава управляващо въздействие на
границата на насищане. Предимството на този метод е, че не се възстановява интегрирането моментално, а
динамично с времеконстанта Tt. Фиг.2 показва блок-схема на ПИД регулатор с anti-windup, базиран на
този метод. Системата има допълнителна обратна връзка, получена чрез измерване на текущата стойност
на изхода на регулиращия орган и формиране на грешка (es), като разлика между изхода на регулатора (v)
и изхода на регулиращия орган ( u).
Задача 1
num = [17];
den = conv([3 1], conv([8.5 1], [7 1]));
tau = 6;
sys = tf(num, den, 'InputDelay', tau);
figure(1)
[h, t] = step(sys, 60);
plot(t, h,0,-10), grid;
figure(2)
nyquist(num, den)
01020 304050 60
-10
-5
0
5
10
15
20
-5 0 5 10 15 20
-15
-10
-5
0
5
10
15
Nyquist Diagram
Real Axis
Imaginary Axis
Задача 2
Както от 5-то упражнение се към преходната характеристика се прилага втори метод на ZN и се
получава модел. Получава се:

Това е само предварителен преглед

За да разгледате всички страници от този документ натиснете тук.

Протокол по АТП

Предназначен за студенти по Автоматика в Технически университет София. П, ПИ, ПИД регулаторите се синтезират въз основа на предположението, че обектите, които управляват, са линейни...
Изпратен от:
vladi
на 2015-05-26
Добавен в:
Протоколи
по Автоматика, изчислителна техника
Статистика:
14 сваляния
виж още
 
Подобни материали
 

Автоматично управление с ПИ регулатор


Критерии за устойчивост. ПИ регулатор. Време на регулиране на системата, определяне на коефициента на усилване. От времевите характеристики...
 
Онлайн тестове по Автоматика, изчислителна техника
test 343434
изпитен тест по Автоматика, изчислителна техника за Родители от 2 клас
test 343434
(За отличници)
35 минути
1
13
1
11.09.2014
Тест по електрически елементи на системите за автоматизация
тематичен тест по Автоматика, изчислителна техника за Ученици от 11 клас
Общи сведения и видове датчици. Електрически генераторни датчици. Параметрични датчици. Сравняващи устройства. Изпълнителни механизми и регулиращи органи. Тематичен тест по автоматика и изчислителна техника. Въпросите са само с един верен отговор.
(Лесен)
22
34
1
24.08.2012
» виж всички онлайн тестове по автоматика, изчислителна техника

Протокол по АТП

Материал № 1182015, от 26 май 2015
Свален: 14 пъти
Прегледан: 19 пъти
Предмет: Автоматика, изчислителна техника
Тип: Протокол
Брой страници: 5
Брой думи: 645
Брой символи: 3,977

Потърси помощ за своята домашна:

Имаш домашна за "Протокол по АТП"?
Намери бързо решение, с помощтта на потребители на Pomagalo.com:

Последно видяха материала