| Принципы настройки параметров ПИД-регуляторов. | |
| Автор: student | Категория: Технические науки / Автоматизация | Просмотров: 1547 | Комментирии: 0 | 01-01-2014 22:44 |
Принципы настройки параметров ПИД-регуляторов.
Методы выбора параметров регулятора:
1)аналитический
Определяются величины k, Ти, Tg.Показатели качества делятся на 2 группы в зависимости от от того в каких целях применяются:
1) система стабилизации содержит объект регулирова¬ния и регулятор , ох¬ваченные обратной связью . Автоматиче¬ская система стабилизации ре¬гулирует физическую вели¬чину при изменении настройки .
Уставка- заданное постоянное значение, управляющее воздействие.
2) Следящие системы, также как и системы стабилизации со¬держат объект регулирования и регулятор, охваченные обратной связью. Отличие следящих систем заключается в том, что они управляют физической величиной при изменении настройки.
2) Упрощенный аналитический метод
Заключается в том что все коэффициенты считаются по аналитическому, но они упрощены по 1 или 2 величинам. Используется переходная функция ОУ в виде звена первого порядка.
3) Ручная регулировка.После расчета параметров регулятора желательно сделать его подстройку. Подстройку можно выполнить на основе правил, которые используются для ручной настройки:
1.увеличение пропорционального коэффициента увеличивает быстродейст¬вие и снижает запас устойчивости;
2.увеличение коэффициента интегральной составляющей приводит к возрастанию стат. ошибки, запас устойчивости уменьшается, увеличивается max ошибка.;
3.уменьшение постоянной интегрирования уменьшает запас устойчивости;
4.увеличение дифференциальной составляющей увеличивает запас устойчи¬вости и быстродействие.
4)Нахождение оптимальных коэффициентов регулятора
Выбирается критерий минимизации, в качестве которого может быть один из показателей качества. К критерию добавляются ограничения, накладываемые требованиями робастности. Таким путем получается критериальная функция, зависящая от параметров ПИД-регулятора.
Yопт= f(k,Ти,Тд)
Далее используются численные методы миними-зации критериальной функции с заданными ограничениями, которые и позво¬ляют найти искомые параметры ПИД-регулятора.
Должна быть сформулирована система ограничений(СО).
5)Автонастройка (адаптация). Система строится в виде адаптивной СУ, где вводится дополнительный контур адаптации. Автонастройка может выполняться полностью автоматически и по требо¬ванию, когда человек является инициатором настройки.
6) Табличное управление. Является разновидностью адаптивного управления, разница в том, что упрощена система идентификации объекта. Принцип табличного управления очень прост. Зная заранее возможные изменения режима работы системы, выполняют идентификацию объекта для нескольких разных режимов и для каж¬дого из них находят параметры регуля¬тора. Значения этих параметров запи¬сывают в таблицу. В процессе функционирования системы измеряют параметры, которые характеризует режим рабо¬ты системы и в зависимости от их значений выбирают из таблицы коэффициенты ПИД-регулятора.
7)Принципы интеллектуального управления. ПИД-регуляторы имеют плохие показатели качества при управлении нелинейными и сложными системами, а также при недостаточной информации об объекте управления. Характеристики регуляторов можно улучшить с помощью: 1) методов нечеткой логики; 2)нейронных сетей; 3) генетических.
Методы выбора параметров регулятора:
1)аналитический
Определяются величины k, Ти, Tg.Показатели качества делятся на 2 группы в зависимости от от того в каких целях применяются:
1) система стабилизации содержит объект регулирова¬ния и регулятор , ох¬ваченные обратной связью . Автоматиче¬ская система стабилизации ре¬гулирует физическую вели¬чину при изменении настройки .
Уставка- заданное постоянное значение, управляющее воздействие.
2) Следящие системы, также как и системы стабилизации со¬держат объект регулирования и регулятор, охваченные обратной связью. Отличие следящих систем заключается в том, что они управляют физической величиной при изменении настройки.
2) Упрощенный аналитический метод
Заключается в том что все коэффициенты считаются по аналитическому, но они упрощены по 1 или 2 величинам. Используется переходная функция ОУ в виде звена первого порядка.
3) Ручная регулировка.После расчета параметров регулятора желательно сделать его подстройку. Подстройку можно выполнить на основе правил, которые используются для ручной настройки:
1.увеличение пропорционального коэффициента увеличивает быстродейст¬вие и снижает запас устойчивости;
2.увеличение коэффициента интегральной составляющей приводит к возрастанию стат. ошибки, запас устойчивости уменьшается, увеличивается max ошибка.;
3.уменьшение постоянной интегрирования уменьшает запас устойчивости;
4.увеличение дифференциальной составляющей увеличивает запас устойчи¬вости и быстродействие.
4)Нахождение оптимальных коэффициентов регулятора
Выбирается критерий минимизации, в качестве которого может быть один из показателей качества. К критерию добавляются ограничения, накладываемые требованиями робастности. Таким путем получается критериальная функция, зависящая от параметров ПИД-регулятора.
Yопт= f(k,Ти,Тд)
Далее используются численные методы миними-зации критериальной функции с заданными ограничениями, которые и позво¬ляют найти искомые параметры ПИД-регулятора.
Должна быть сформулирована система ограничений(СО).
5)Автонастройка (адаптация). Система строится в виде адаптивной СУ, где вводится дополнительный контур адаптации. Автонастройка может выполняться полностью автоматически и по требо¬ванию, когда человек является инициатором настройки.
6) Табличное управление. Является разновидностью адаптивного управления, разница в том, что упрощена система идентификации объекта. Принцип табличного управления очень прост. Зная заранее возможные изменения режима работы системы, выполняют идентификацию объекта для нескольких разных режимов и для каж¬дого из них находят параметры регуля¬тора. Значения этих параметров запи¬сывают в таблицу. В процессе функционирования системы измеряют параметры, которые характеризует режим рабо¬ты системы и в зависимости от их значений выбирают из таблицы коэффициенты ПИД-регулятора.
7)Принципы интеллектуального управления. ПИД-регуляторы имеют плохие показатели качества при управлении нелинейными и сложными системами, а также при недостаточной информации об объекте управления. Характеристики регуляторов можно улучшить с помощью: 1) методов нечеткой логики; 2)нейронных сетей; 3) генетических.