4. Порядок выполнения работы

4.1 Получить реакцию регулятора на ступенчатое возмущающее воздействие, выполнив следующие операции:

а) Установить заданное значение регулируемого параметра примерно на одной трети от его максимально возможного значения по статической характеристике (см. л.р. №1).

в) При помощи переключателя "А" перевести установку в автоматический режим, дождаться достижения выходной величины заданного значения х = х_З. Когда переходный процесс окончен, сигнал рассогласования на входе регулятора равен нулю.

г) Изменить заданное значение регулируемого параметра задатчиком на 5-25% (в зависимости от К_ОБ) диапазона изменения регулируемой величины, одновременно с этим разомкнуть систему. Иначе говоря, подать однократное ступенчатое возмущающее воздействие на вход регулятора.

д) С момента изменения задания по указателю положения вала ИМ фиксировать текущие значения y через 1.5-2 с в течение 2-2.5 мин или до момента достижения предельного значения y_max (до срабатывания концевого выключателя) в журнале наблюдений.

е) По полученным экспериментальным данным построить траекторию изменения положения вала ИМ во времени (кривую разгона ПИ-регулятора). Примерный вид кривой разгона ПИ‑регулятора показан на рис.15:

Рис.15 – Траектории изменения сигнала х на входе ПИ-регулятора и положения вала ИМ y во времени

4.2 По кривой разгона ПИ-регулятора (см. рис.15) определить установленные значения параметров регулятора К_Р и Т_ИЗ:

а) определить угол поворота вала ИМ под действием пропорциональной части, т.е. y₁ = К_Р·х;

б) рассчитать значение коэффициента передачи регулятора

в) определить интервал времени от момента времени _ПР до времени, за который ИМ повернется на угол z₂ = z₁ под действием интегральной части. Полученное значение времени и будет искомой величиной Т_ИЗ.

4.3 Пользуясь результатами, полученными при определении значений динамических параметров объекта К_ОБ, _З, Т_О из л.р. №2, рассчитать по методу полной компенсации (31) параметры динамической настройки ПИ-регулятора.

4.4 Установкой значений К_Р и Т_ИЗ на панели регулятора, добиться получения такой кривой разгона ПИ-регулятора, чтобы его показатели (К_Р и Т_ИЗ) совпали с рассчитанными в п.п.4.3 (метод ОМ).

4.5. Оценить разницу расчетных и экспериментальных значений параметров динамической настройки ПИ-регулятора. Сделать выводы.

5. В отчете необходимо представить следующие материалы

5.1 Описание взаимодействия регулятора и ОУ.

5.2 Описание существующих типовых законов регулирования и физической сущности параметров динамической настройки К_Р, Т_ИЗ, Т_П.

5.3 Методики определения параметров настройки регулятора по динамическим параметрам ОУ.

5.4 Экспериментальная кривая разгона ПИ-регулятора с рассчитанными по ней настройками регулятора.

5.5 Сравнение расчетных и экспериментальных значений настроек регулятора, выводы по работе.

6. Вопросы для самоконтроля

6.1 Перечислите типовые законы регулирования и напишите формулы зависимости.

6.2 В каких случаях целесообразно применять ПИД‑регуля­тор и почему?

6.3 Перечислите методы определения оптимальных параметров настройки регуляторов.

6.4 Назовите преимущества использования ПИ-регулятора.

6.5 Какие показатели качества переходных процессов вы знаете, считаете наиболее существенными?

6.6 Каким образом можно получить кривую разгона регулятора?