Aliev1-6 / Алиев А.А №1 ☺☺☺ / Вариант №30

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

Кафедра АТПП

Отчет по лабораторной работе № 1

Тема: Инженерные способы настройки ПИД-регуляторов.

Вариант 30

Выполнил: студент гр. АПМ-11-2 /Алиев А.А./

Проверил: /Котелева Н. И./

Санкт-Петербург

2014

Цель работы: Определение типовых оптимальных процессов регулирование. Настройка ПИД-регулятора для обеспечения требуемого управления.

Этапы проведения работы:

1. Выбор оптимального типа регулятора

2. Расчет коэффициентов регулятора

3. Оценка качества работы регулятора на модели объекта управления.

4. Настройка регулятора на реальном технологическом объекте.

Выполнение работы

В соответствии с вариантом задания в Matlab построим модель для изучения динамического звена:

Рис 1. Модель динамического звена

Зададим параметры передаточной функции в соответствии с вариантом

Рис. 2 График переходного процесса динамического звена.

Определим значения по кривой разгона (рис. 2)

Определим оптимальные настройки ПИД-регулятора для каждого процесса регулирования

Н_0.63=0,63*10=6,3 => T_0.63=8,06

Н_0.28=0,28*10=2,8 => T_0.28=5,3538

T_об=1,5*(8,06-5,3538)=5,3538

_об=8,06-5,3528=3,5692

Апериодический с минимальным временем регулирования

Соберем схему для управления по возмущению, вместе с кривой разгона и с ПИД-регулятором настроенным автоматически

Рис. 3 Схема управления по возмущению

PID Controller6:

PID Controller7 (Автоматическая настройка)

Рис. 4 Управление по возмущению

Красный график – это кривая полученная с использованием ПИД – регулятора, настроенного автоматически, Зеленая – кривая – настроенного в ручную. По графику можно определить, что при настройке автоматически почти не наблюдаются колебания и система приходит в состояние равновесия чуть быстрее, нежели при настройке вручную.

Синий график - реакция на единичное ступенчатое воздействие. Кривая получена с использованием Discrete Impulse.

Соберем схему для управления по заданию, вместе с кривой разгона и с ПИД-регулятором настроенным автоматически

Рис. 5 Схема управления по заданию

PID Controller:

PID Controller1 (Автоматическая настройка)

Рис. 6 Управление по заданию

Красный график – это результат автоматической настройки ПИД – регулятора, зеленый – ручная настройка. По графику видно, что при автоматической настройке амплитуда колебаний меньше, чем при ручной. Однако можно заметить, что в состояние равновесия обе кривых приходят почти в одно время.

Синий график - это результат подключения звена по принципу обратной связи, величина уставки равна 0,91.

Вывод: в результате выполнения лабораторной работы была произведена настройка ПИД – регулятора по возмущению и по заданию. Также были сравнены ручная настройка ПИД – регулятора и автоматическая. При автоматической настройке почти не наблюдаются колебания и система приходит в равновесие чуть быстрее.

Принцип управления по возмущению заключается в том, что для уменьшения или устранения отклонения управляемой величины от заданного значения, которое вызывается возмущением, измеряется это возмущение и превращается в управляющее действие, которое компенсирует это отклонение.