ПЗ 3

Министерство 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 К_р с одновременной подачей небольшого скачкообразного сигнала задания добиваются возникновения в системе незатухающих колебаний с периодом Т_кр. Это соответствует выведению системы на границу колебательной устойчивости. При возникновении данного режима работы фиксируются значения критического коэффициента усиления регулятора К_кр и периода критических колебаний в системе Т_кр. 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