ПЗ 3
.docxМинистерство науки и высшего образования РФ
ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет»
Кафедра ЭПП
Практическое занятие №3
«Изучение свойств PID-регулятора»
Выполнил:
ст. гр. 00-НМ-ЭЭ0
Иванов И.И.
Проверил:
Печенкин А.Г.
Краснодар 20__
Наиболее гибким законом регулирования (в классе линейных законов) является пропорционально – интегрально – дифференциальный (ПИД) закон, который сочетает в себе преимущества более простых законов:
Объединяет три регулятора П, И и Д, обладает преимуществами всех регуляторов, а недостатком является сложность реализации. Параметры, входящие в различные записи ПИД-закона, связаны между собой соотношениями:
В настоящее время еще отсутствует единый метод расчета параметров регулятора для контура регулирования. Однако предложен ряд подходов, многие из которых требуют наличия математической модели реального объекта.
Эмпирический метод настройки Циглера-Никольса впервые был изложен в работе двух американских инженеров Циглера и Никольса в 1942 году. Суть данного метода состоит в следующем:
в функционирующей системе выключаются интегральная и диффе-ренциальная составляющие ПИД-регулятора, то есть система переводится в П-закон регулирования;
путем последовательного увеличения Кр с одновременной подачей небольшого скачкообразного сигнала задания добиваются возникновения в системе незатухающих колебаний с периодом Ткр. Это соответствует выведению системы на границу колебательной устойчивости. При возникновении данного режима работы фиксируются значения критического коэффициента усиления регулятора Ккр и периода критических колебаний в системе Ткр. При появлении критических колебаний ни одна переменная системы не должна выходить на уровень ограничения;
далее рассчитываются и устанавливаются параметры ПИД-регулятора по следующим формулам:
Д ля моделирования работы ПИД-регулятора используется программный пакет MATLAB & Simulink.
Р исунок 1 – Система регулирования по отклонению (ПИД-регулятор + объект управления) в Simulink
Рисунок 2 – Переходный процесс системы с ПИД-регулятором при использовании метода настройки Циглера-Никольса