пи регулятор как настроить

0.89 Mb.Название страница3/5Дата22.08.2012Размер0.89 Mb.Тип ... Смотрите также:     3     Рис. 1.31. Определение постоянной времени ПИ-регулятора по ЛАЧХ разомкнутого контура3. Начальное значение коэффициента усиления ПИ-регулятора выбрать равным k = 0.5. В результате, с учетом коэффициента усиления П-регулятора (kп = 0.25) передаточная функция ПИ-регулятора и схема САР примут вид, показанный на рис.1.32. Рис. 1.32. Приближенная настройка ПИ-регулятораКак видно, переходная характеристика удовлетворительна, а запасы устойчивости слегка завышены, поэтому перерегулирование равно нулю. Исходное приближение вполне удовлетворительное, но быстродействие САР может быть несколько повышено. ^ Оптимизация значения коэффициента усиления ПИ регулятора. В общем случае для ПИ-регулятора оптимизацию следует осуществлять по обоим его параметрам: коэффициенту усиления k и постоянной времени T. Это трудоемкая работа для выполнения вручную. Поэтому далее можно ограничиться лишь оптимизацией коэффициента усиления, считая, что постоянная времени T определена с удовлетворительной точностью. Остается методом проб и ошибок, изменяя коэффициент усиления ПИ-регулятора добиться 5%-ого или чуть меньшего перерегулирования s. На рис. 1.33 показана оптимизированная модель САР с ПИ-регулятором. Перерегулирование составляет 5%. Это обеспечивает минимальное время регулирования для тех объектов, которым противопоказана излишняя колебательность, сопровождающаяся знакопеременными динамическими нагрузками Рис. 1.33. Оптимизированная модель САР с ПИ-регулятором.3. Настройка ПИД регулятора. Использование ПИД-регулятора позволяет повысить быстродействие САР в переходном и установившемся режимах по сравнению с САР такой же неизменяемой частью, в которой используется ПИ-регулятор. ^ Приближенное определение настроечных параметров ПИД-регулятора. Поскольку САР с ПИД-регулятором является астатической, то для предварительной ее коррекции достаточно обеспечить такие, как и ранее для ПИ-регулятора, запасы устойчивости - по фазе 450 700, лучше всего 600 и - по амплитуде 12 20 дБ (4 10 раз), лучше 18 дБ, путем изменения коэффициента усиления контура. На рис.1.34. показано определение постоянных времени ПИД-регулятора по частотам точек сопряжения отрезков с наклонами 0, -20 и -40 дБ/дек линейной аппроксимации низкочастотной части ЛАЧХ разомкнутого контура предварительно скорректированной статической САР. В данном случае Т1 = 1/0.5 = 2.0 сек и Т2 = 1 / 20 = 0.05 сек Рис. 1.34. Постоянные времени ПИД-регулятораПосле определения постоянных времени ПИД-регулятора следует принять коэффициент усиления k=0.5 (значение получено эмпирическим путем), вычислить и задать коэффициенты усиления ветвей регулятора и построить переходную характеристику полученной САР (рис.1.35). Время регулирования составляет 0.09 сек, перерегулирование равно нулю. Как видно, качество САР уже неплохое. Внизу рис.1.35 показан состав блока дифференцирования, собранного в программе Vissim Рис. 1.35. САР с предварительными настройками параметров ПИД-регулятора. Оптимизация значения коэффициента усиления ПИД регулятора. Поскольку у предварительно скорректированной САР (рис. 1.35) перерегулирование отсутствует, то это свидетельствует о потенциальной возможности повышения ее быстродействия без заметного ухудшения максимальных значений ошибок переходного режима. Для этого методом проб и ошибок изменением коэффициента усиления регулятора добьемся перерегулирования равного 5%. Рис. 1.36 показана САР с оптимальной настройкой коэффициента усиления ПИД-регулятора, выполненной вручную. Оптимальное значение, подобранное вручную методом проб и ошибок равно k = 0.85. Время регулирования оптимизированной САР составляет 0.04 сек, что в два раза быстрее, чем у САР на рис. 1.35. Рис. 1.36. САР с оптимальной настройкой коэффициента усиления ПИД-регулятора. ^ 4. Сравнение эффективности регуляторов. Рассмотрим переходные функции САР, имеющих одинаковые неизменяемые части и с оптимальными настройками П-, ПИ- и ПИД- регуляторов, по

Задачи и виды сар, параметры качество сар. 2 Принцип работы сар в переходном и установившемся режимах - страница 3