Контрольные вопросы:
9. Какие функции выполняет нечеткий регулятор?
Нечеткий PID-регулятор выполняет функции управления объектом с помощью нечеткой логики и алгоритма PID-регулирования, который включает в себя пропорциональное, интегральное и дифференциальное управление.
Функции нечеткого PID-регулятора включают:
Нечеткое моделирование: Нечеткий PID-регулятор использует нечеткую логику для создания модели объекта управления, которая учитывает неопределенность и неточность информации.
Нечеткое заключение: Нечеткий PID-регулятор использует нечеткое заключение для вывода решений на основе неточных и неполных данных.
Регулирование с помощью алгоритма PID: Нечеткий PID-регулятор использует алгоритм PID-регулирования для управления объектом с помощью пропорционального, интегрального и дифференциального управления.
Адаптивность: Нечеткий PID-регулятор может адаптироваться к изменениям в объекте управления и окружающей среде, используя нечеткую логику и лингвистические переменные.
Устойчивость: Нечеткий PID-регулятор может обеспечить устойчивость системы в условиях неопределенности и неточности информации.
Оптимизация параметров: Нечеткий PID-регулятор может оптимизировать параметры алгоритма PID-регулирования с помощью нечеткой логики и лингвистических переменных.
Общие функции нечеткого PID-регулятора заключаются в том, чтобы обеспечить гибкость, устойчивость и надежность системы управления в условиях неопределенности и неточности информации, используя алгоритм PID-регулирования и нечеткую логику.
7. Как производится настройка параметров пид-регулятора по методу Зиглера-Никольса?
Впервые методику расчета параметров ПИД-регуляторы предложили Зиглер и Никольс в 1942 г. Эта методика очень проста и дает не очень хорошие результаты. Тем не менее она до сих пор часто используется на практике, хотя с тех пор появилось множество более точных методов. Фактически было предложено два метода настройки ПИД-регуляторов. Один из них основан на параметрах отклика объекта на единичный скачок, второй — на частотных характеристиках объекта управления.
Расчет параметров
ПИД-регулятора производится по двум
параметрам: а
и N,
где
.
Реакции объекта управления и замкнутой
системы с ПИД-регулятором на единичное
входное воздействие (переходные
характеристики) приведены на рис. 3.1.
Там же показаны параметры a
и L
(запаздывание, эквивалентное N),
используемые в расчетах.
Рис. 3.1. Переходные характеристики объекта управления и замкнутой системы с ПИД-регулятором на единичное воздействие
Формулы для расчета коэффициентов ПИД-регулятора по отклику на скачок сведены в табл. 3.1.
Таблица 3.1. Формулы для расчета коэффициентов ПИД-регулятора по методу Зиглера-Никольса (по отклику на скачок)
Регулятор |
Kп |
Ти |
Тд |
П |
1/a |
- |
- |
ПИ |
0.9/a |
3N/Kп |
- |
ПИД |
1.2/a |
0.9N/Kп |
0.5N/Kп |
В табл.3.1 использованы следующие обозначения:
Kп – коэффициент передачи пропорционального звена ПИД-регулятора.
Ти – постоянная времени интегрирующего звена, обратная величина для его коэффициента передачи (Ти = 1/Kи);
Тд – постоянная времени дифференцирующего звена, равная его коэффициенту передачи (Тд = Kд).