Рим (21)Регулирование импульсное
Назначение.
Алгоритм используется при построении ПИД регулятора, работающего в комплекте с исполнительным механизмом постоянной скорости. Алгоритм, как правило, применяется в сочетании с алгоритмом импульсного вывода, который преобразует выходной аналоговый сигнал алгоритма РИМ в последовательность импульсов, управляющих исполнительным механизмом. Помимо формирования закона регулирования в алгоритме вычисляется сигнал рассогласования, этот сигнал фильтруется, вводится зона нечувствительности.
Описание алгоритма.
Функциональная схема алгоритма содержит несколько звеньев.
Звено, выделяющее сигнал рассогласования, суммирует два выходных сигнала, при этом один из сигналов масштабируется, фильтруется и инвертируется. Сигнал рассогласования на выходе этого звена (без учета фильтра) равен:
=Х1 - Км * Х2, где Км масштабный коэффициент.
Фильтр нижних частот первого порядка имеет передаточную функцию:
W(р) = 1 / (Тф*Р + 1), где Тф постоянная времени фильтра.
Зона нечувствительности не пропускает на свой выход сигналы, значения которых находятся внутри установленного значения зоны. Сигнал 2 на выходе этого звена равен:
2= 0 при | | Х /2;
2=(| | - Х /2)*sign при | | >Х /2, где Х зона нечувствительности.
ПДД звено имеет передаточную функцию:
W(p)=Кп*Тм/Ти[1+Ти*р+Ти2*Кд*р/(1+0.125*Кд*Ти*р)2],
где Тм время полного перемещения исполнительного механизма, движущегося с максимальной скоростью.
В сочетании с интегрирующим исполнительным механизмом, имеющим передаточную функцию Wим(р) = 1/(Тм*р), общая передаточная функция регулятора с алгоритмом РИМ имеет вид:
Wрег(р)=W(р)*Wим(р)= Кп[1+1/(Ти*р)+Кд*Ти*р/(1+0.125*Кд*Ти*р)2],
где Кп, Ти, Кд соответственно коэффициент пропорциональности, постоянная времени интегрирования и коэффициент времени дифференцирования, равный Кд=Тд/Ти (при Кд*Ти> 819 значение Тд=).
Помимо двух сигнальных входов Х1 и Х2, алгоритм имеет настроечных входов, которые задают параметры настройки алгоритма. Диапазоны параметров настройки стандартные для алгоритмов. Значение Х <0 воспринимается алгоритмом соответственно как Х = 0.
Алгоритм имеет 2 выхода. Выход Y основной выход алгоритма. На выходе Y формируется отфильтрованный сигнал рассогласования.
Режим работы.
Алгоритм относится к группе следящих и имеет каскадный выход Y и один каскадный вход Х.
Команда отключения поступает извне на выход Y. В режиме отключения звенья D и D2 обнуляются и при выполнении необходимых условий алгоритм выполняет процедуру обратного счета, формируя на каскадном входе Х1 сигнал Х0=Км*Х2. На команду запрета алгоритм не реагирует. Поступившую извне команду отключения вместе со значением начальных условий Х0 транслируются алгоритмом через вход Х1 предвключенному алгоритму.
Входы-выходы алгоритма РИМ и его функциональная схема приведены ниже.
Входы -выходы алгоритма РИМ
|
Номер |
Обозначение |
Вх-Вых |
Назначение |
|
01 |
Х1 |
Вход |
Немасштабируемый вход (каскадный) |
|
02 |
Х2 |
“ |
Масштабируемый вход |
|
03 |
Км |
“ |
Масштабный коэффициент |
|
04 |
Тф |
“ |
Постоянная времени фильтра |
|
05 |
Х |
“ |
Зона нечувствительности |
|
06 |
Кп |
“ |
Коэффициент пропорциональности |
|
07 |
Ти |
“ |
Постоянная времени интегрирования |
|
08 |
Кд |
“ |
Постоянная времени дифференцирования |
|
09 |
Тм |
“ |
Время полного хода исполнительного механизм |
|
01 |
Y |
Выход |
Основной выход алгоритма (каскадный) |
|
02 |
Y |
“ |
Сигнал рассогласования |
