3.2. Работа в автоматическом режиме.

В е автоматическом режиме необходимо экспериментально получить и зарисовать переходные характеристики замкнутой АСР при скачкообразном изменении задания. И Циглера–Николса определить оптимальные настройки регулятора. Запустить процедуру самонастройки. Работа осуществляется в следующей последовательности:

1. После перехода в автоматический режим, обратить внимание, что ошибка регулирования равна нулю, т.е. произошел так называемый безударный переход. Наблюдать некоторое время за процессом и убедиться, что график PV горизонтальная прямая (статика).

2. Скачком (по возможности) установить задание регулятору равным ≈100⁰С, наблюдать переходный процесс до его завершения. Зарисовать переходный процесс. Занести в табл. 2. установившиеся значенияMV иPV (не SP).

3. Обратить внимание на наличие статической ошибки. Установившееся значение регулируемой величины PV не равно заданию SP. Это объясняется наличием статической ошибки в системах с П-регулятором (см. раздел 2.1.2). Записать значение статической ошибки и настроек регулятора.

3.3. Определение оптимальных параметров регуляторов по методике Циглера – Николса

Метод Циглера–Николса (предложен 1942 г.) позволяет на основе не сложного эксперимента определить исходные данные и по ним рассчитать оптимальные настройки типовых П–, ПИ- и ПИД регуляторов. Цель эксперимента – определить критический коэффициент усиления П–регулятора (или ,см. формулу 2) и период не затухающих колебанийТ_пер. регулируемой величины на границе устойчивости. По значениям иТ_пер по формулам, приведенным в табл. 2 определяются оптимальные настройки регуляторов.

Таблица 2

Парамерт Регулятор настройки	PB, K1	TI, K0	TD, K2
П–регулятор		––	––
ПИ–ргулятор			––
ПИД–ргулятор

Методика Циглера–Николса может быть реализована следующим образом.

1. Переходим в окно PID1 группы панелей настройка (см. раздел 2.1.2) и устанавливаем значениеPB1=15% (согласовать с преподавателем). Переходим к панели оператора.

2. Увеличиваем задание регулятору скачком до SP≈115⁰С, наблюдаем за изменением регулируемой величиныPV. Когда значениеPV достигнет ≈115⁰С, скачком возвращаем значениеSP к прежнему значению (SP≈100⁰С). Продолжаем наблюдать за изменением регулируемой величиныPV. Если процесс затухает (амплитуды колебаний убывают) уменьшаем значениеPB1, например, до 10%.

3. Уменьшаем значениеPB1 (увеличиваем коэффициент усиления К_р) и повторяем пункт 2, пока не будут получены незатухающие колебания, рис.3.

4. Записываем PB1_крит, как значение PB1 отвечающее незатухающим колебаниям, а Т_пер находим по графику, рис.3;

5. По формулам, приведенным в табл.2 находим оптимальные настройки для трех регуляторов;

6. Устанавливаем значение PB^оптдля П–регулятора и дождавшись установления процесса, производим скачкообразное изменение задания на 15–20⁰С. Наблюдаем за переходным процессом и зарисовываем его.

7. Последовательно устанавливаем оптимальные настройки для ПИ– и ПИД-регулятора и повторяем пункт 6.

Замечание 3.Изменения задания производить только после завершения переходного процесса.