Автоматические регуляторы и типовые законы регулирования. Методические указания к лабораторной работе
.pdf
7. Рассмотрим работу ПИД-регулятора. Задаем параметры регулирования согласно варианту, приведенному в табл. 5:
Таблица 5
Параметр |
|
|
|
|
|
|
|
Туст |
τи |
τд |
Хр |
С1 |
С2 |
№варианта |
|
|
|
|
|
|
1 |
20 |
5 |
25 |
500 |
0 |
100 |
2 |
20 |
5 |
15 |
450 |
0 |
150 |
3 |
20 |
5 |
20 |
550 |
0 |
180 |
Показания заносим в табл. 6 Примечание: должны отчетливо наблюдаться значение макси-
мума и установившееся значение.
Таблица 6
Тип |
№ измерения |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
регул. |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Время, t (сек) |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
180 |
210 |
240 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П |
Текущее значение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
регулирующего |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
воздействия, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время, t (сек) |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
180 |
210 |
240 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
Текущее значение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
регулирующего |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
воздействия, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время, t (сек) |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
180 |
210 |
240 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПИ |
Текущее значение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
регулирующего |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
воздействия, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время, t (сек) |
5 |
10 |
15 |
45 |
75 |
105 |
135 |
165 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПД |
Текущее значение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
регулирующего |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
воздействия, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время, t (сек) |
5 |
10 |
15 |
45 |
75 |
105 |
135 |
165 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПИД |
Текущее значение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
регули-рующего |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
воздействия, |
|
|
|
|
|
|
|
|
21
8. По результатам табл. № 6 строим динамические переходные характеристики П-, И-, ПИ-, ПД- и ПИД-регуляторов (зависимость значения регулирующего воздействия от времени (t) ).
9. Определить статические характеристики П- и ПДрегуляторов.
Статическая характеристика регулятора – это зависи-
мость значения регулирующего воздействия (показания 2 ТРМ 0) от значения величины возмущения (рассогласования) (изменение показаний ТРМ 10), установившихся во времени. Cтатические характеристики имеет смысл снимать только для П- и ПД-регуляторов, так как только у них отсутствует интегральная составляющая τи.
Для снятия статической характеристики необходимо: задать параметры П- или ПД-регулятора (табл. 7 и табл. 8.)
Таблица 7
П-регулятор
Параметр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Туст |
τи |
τд |
Хр |
|
С1 |
С2 |
|
№варианта |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
20 |
9999 |
|
0 |
30 |
|
0 |
100 |
2 |
20 |
9999 |
|
0 |
60 |
|
0 |
150 |
3 |
20 |
9999 |
|
0 |
100 |
|
0 |
180 |
|
|
|
|
|
|
Таблица 8 |
||
|
ПД-регулятор |
|
|
|
|
|
||
Параметр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Туст |
τи |
|
τд |
Хр |
|
С1 |
С2 |
№варианта |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
20 |
0 |
|
15 |
30 |
|
0 |
100 |
2 |
20 |
0 |
|
5 |
60 |
|
0 |
150 |
3 |
20 |
0 |
|
10 |
100 |
|
0 |
180 |
отключить возмущение, переключатель (4) перевести в положение «Выкл»;
после ввода всех параметров, установить ручку реостата (3) в положение «min» (поворотом ручки против часовой стрелки до предела);
22
переключатель возмущения (4) установить в положение–
«Вкл»;
поворачивая ручку реостата, задаем значение возмущения
(по ТРМ 10);
по окончании изменений показания прибора 2 ТРМ 0 фиксируем установившееся значение, и заносим в табл.9, плавно поворачивая ручку реостата устанавливаем следующее значение возмущения.
Таблица 9
Тип |
Номер измерения |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
регулятора |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
|
Показания значения воз- |
|
|
|
|
|
|
|
мущения |
20 |
30 |
40 |
50 |
59,5 |
|
П |
(по ТРМ 10) |
|
|
|
|
|
|
Текущее значение регули- |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
рующей величины, (по |
0 |
|
|
|
|
|
|
2ТРМ 0 ) |
|
|
|
|
|
|
|
Показания значения воз- |
|
|
|
|
|
|
|
мущения |
20 |
30 |
40 |
50 |
59,5 |
|
ПД |
(по ТРМ 10) |
|
|
|
|
|
|
Текущее значение регули- |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
рующей величины, (по |
0 |
|
|
|
|
|
|
2ТРМ 0) |
|
|
|
|
|
10. По данным табл. 9 строим зависимость значения регулирующего воздействия от возмущения (сигнала рассогласования) .
Контрольные вопросы
1.Из каких основных элементов состоит регулятор? Их назначение и взаимодействие.
2.В чем отличие регуляторов прямого и непрямого действия? Какие виды энергии применяют для питания регуляторов непрямого действия?
3.Что понимают под законом регулирования?
4.Классификация регуляторов по закону регулирования, их уравнения и переходные характеристики.
23
5.Как определяют статические и переходные характеристики регуляторов?
6.Как определяют коэффициент усиления (или предел пропорциональности) регуляторов?
7.Что понимают под временем интегрирования?
8.Что такое время дифференцирования?
Литература
1.Полоцкий, Л.М. Автоматизация химических производств. Теория, расчет и проектирование систем автоматизации / Л.М. Полоцкий, Г.И. Лапшенков. – М.: Химия, 1982. – 296 с.
2.Интеллектуальная автоматика в курсовых и дипломных проектах: учебное пособие: в 2-х томах / В.П. Ившин [и др.]. – Казань.: изд-во КГТУ, 2010.
3.Официальный сайт ПО «ОВЕН» [Электронный ресурс] / Каталог «ОВЕН», 2011 г. – Режим доступа: http://www.owen.ru, свободный.
Ответственный за выпуск доц. М. М. Андреева
Подписано в печать 18.04.2016 |
Формат 60 84 1/16 |
||
Бумага офсетная |
Печать ризографическая |
|
1,4 усл. печ. л. |
1,5 уч.-изд. л. |
Тираж 100 экз. |
Заказ |
«С» 76 |
Издательство Казанского национального исследовательского технологического университета
Офсетная лаборатория Казанского национального исследовательского технологического университета
420015, Казань, К. Маркса, 68
24