Настройка fzctr (sfz)

Данный блок предназначен для настройки диапазонов нечеткого регулятора, реализованного в функциональном блоке FZCTR.

Обозначенные на рисунке границы диапазонов настраиваются одноименными входами данного блока (на входе блока задается модуль значения). Если этот блок не использовался, то по умолчанию принимаются следующие значения настроек: GM=1, -GR=-0.5, GL=0.5, NR=0.75, NM=0.5, NL=0.02, SR=0.25, SM=0, SL=-0.25. Выход Q данного блока не используется.

Этот блок следует разместить перед каждым регулятором, имеющим индивидуальные настройки. Блок SFZ должен выполняться перед блоком нечеткого регулятора.

Показатели  качества регулирования (QREG)

Этот блок предназначен для оценки качества регулирования. На вход INP подается значение регулируемого параметра, на вход PV – задание. На выходах формируются следующие значения:

QdA – максимум абсолютного значения рассогласования (первый скачок при изменении задания исключается);

QT – количество тактов с момента изменения задания, на которых рассогласование превышало 1% задания;

QS – накапливающаяся сумма модуля рассогласования. При суммировании не учитываются значения меньше 0.5%. Этот выход обновляется каждые 20 тактов.

Обработка  сигнала (TRACT)

Это блок позволяет реализовать ряд функций по обработке входного сигнала, подаваемого на вход INP. К ним относятся:

зона нечувствительности;

экспоненциальное сглаживание;

ограничение значения.

Для настройки этих функций используются три входа. На вход DZN подается величина зоны нечувствительности, на вход KEX – величина коэффициента сглаживания, на вход LIM – ограничение на абсолютное значение.

Переключение  с динамической балансировкой (SSWT)

Функцией этого блока является реализация безударной коммутации его входов IN0, ... IN3 на выход Q0. Номер входа, коммутируемого на выход, задается входом SEL.

При каждом изменении значения входа SEL включается алгоритм динамической балансировки. При этом значение выхода вычисляется по следующей формуле:

Q_i = IN<N>_i-1 * (1 – IT) + Q_i-1 * IT 

где

i – текущий такт пересчета;

N – номер коммутируемого входа;

IT – значение входа управления инерционностью. Это значение должно удовлетворять условию 0 <= IT < 1;

После того как в первый раз выполнится условие Q – IN<N> < IR, алгоритм динамической балансировки отключается, и в дальнейшем значение выбранного входа просто копируется на выход Q0.

Адаптивное  регулирование (APID)

Данный блок позволяет организовать регулирование по PID-закону с автоматическим вычислением настроек регулятора.

В инструментальной системе работа блока адаптивного регулирования поддерживается только в отладчике программ. Для использования этого алгоритма в реальном времени требуется Adaptive Control МРВ,  Adaptive Control Double Force МРВ или Adaptive Микро TRACE MODE с поддержкой данной функции.

Входы и выходы блока

Блок APID имеет семь функциональных входов и пять выходов. Входы имеют следующее назначение:

REG  – вход управления, его значение определяет следующие режимы работы блока:

0 – регулирование с использованием настроек, поданных на входы KP, KI и KD;

1 – вычисление настроек регулятора;

2 – сброс всех результатов вычислений (значения настроек на выходах блока, критическая частота и амплитуда генератора);

3 – сброс критической частоты и амплитуды;

4 – установка режима нефорсированного управления, т.е. изменение задания не отрабатывается в пропорциональной и дифференциальной составляющих. В этом случае переходный процесс более затянут, но сокращается величина динамической погрешности. По умолчанию регулятор работает в этом режиме;

5 – установка режима форсированного управления, т.е. при смене задания произойдет скачок по управлению;

6 – непрерывное вычисление настроек регулятора с плавным переходом от старых значений к новым. В этом режиме определение текущих настроек и их введение в регулятор происходит автоматически. Значения настроек постоянно индицируются на выходах KP, KI, KD;

10 – регулирование с использованием вычисленных настроек, сформированных на выходах KP, KI и KD. Отрицательным значением (кратковременно) по входу REG может быть установлена добротность заграждающих фильтров в диапазоне 1-50 (по умолчанию 1). Чем выше уровень шума, тем большее значение добротности рекомендуется устанавливать. При этом увеличивается и время самонастройки регулятора;

ZDN  – задание;

INP  – регулируемый параметр;

KP  – коэффициент при пропорциональной составляющей;

KD  – коэффициент при дифференциальной составляющей;

KI  – коэффициент при интегральной составляющей. Модуль подаваемого на вход KI отрицательного значения передается на выход. Далее, при подаче на вход KI неотрицательного значения, регулирование начинается с установленной величины;

AMP  – ограничения на амплитуды. Положительное значение – на амплитуду сигнала, добавляемого к выходу регулятора (по умолчанию 10, минимальная – 4); отрицательное – на колебания выхода объекта (по умолчанию 1, минимальная – 0.5). При старте МРВ значение этого входа должно быть положительным (т.е. вход должен задавать ограничение амплитуды на входе объекта).

На выходах данного блока формируются следующие величины:

Q  – величина управляющего воздействия;

KP  – коэффициент при пропорциональной составляющей;

KD  – коэффициент при дифференциальной составляющей;

KI  – коэффициент при интегральной составляющей;

STS  – индикатор текущего состояния адаптации.

Величины, подаваемые на входы ZDN, INP и AMP, должны задаваться в процентах (в диапазоне от 0 до 100). Величина управляющего воздействия на выходе Q также формируется в диапазоне от 0 до 100.