П„/Т <0.1;
ПІ - регулятор - при будь інерційності і часу запізнювання ЗР, визначеному співвідношенням П„/Т <1;
ПІД - регулятори при умови П„/Т <1 і малої коливальності вихідних процесів.
Виходячи з вище викладених рекомендацій та враховуючи стосовно до нашої системі П„/Т = 0.74, стає очевидно, що застосування П-або І-регулятора з цим об'єктом не було рекомендується. p> ПІ і ПІД регулятори можуть бути цілком застосовані. Виходячи з міркувань простоти конструкції, в даній курсовій роботі спочатку розглянемо можливість використання в даній АСР ПІ- регулятора, у разі якщо з ним система не буде виконувати задані показники якості, точності і стійкості, тоді буде розглянута можливість у застосуванні регулятора з ПІД законом регулювання.
2.3 Оптимізація параметрів настроювання ПІ - регулятора
В
Інформаційні технології докорінно змінили порядок вирішення математичних завдань. Тепер рішення завдань і виконання математичних перетворень виконуються за допомогою спеціальних програм. Однією з математичних систем є MATLAB (MATrix LABoratory - матрична лабораторія компанії MathSoft), яка в основному направлена ​​для чисельного моделювання систем. В основу створення системи покладено принцип розширюваності, де користувач може створювати практично необмежену кількість власних функцій. На етапі розробки структурної (Укрупненої) схеми застосовується програма Simulink, що представляє собою "Конструктор", за допомогою якого зі стандартних "кубиків" будується структурна схема.
Для оптимізації параметрів регулятора вологості скористаємося пакетом прикладних програм для побудови систем управління Nonlinear Control Design (NCD) Blockset, який реалізує метод динамічної оптимізації. Цей інструмент, строго кажучи, представляє собою набір блоків, розроблених для використання з Simulink, автоматично налаштовує параметри модельованих систем, грунтуючись на певних користувачем обмеженнях на їх тимчасові характеристики. Типовий сеанс в середовищі Simulink з використанням можливостей і блоків NCD Blockset складається з ряду стадій. p> Початковою стадією є створення моделі досліджуваної системи із стандартних блоків. Потім вхід блоку NCD Outport з'єднується з тими сигналами системи, на які накладаються обмеження. Цими сигналами можуть бути, наприклад виходи системи, їх среднеквадратические відхилення і т.д. <В
Малюнок 2.3.1 Схема САР для визначення оптимальних параметрів налаштування ПІ-регулятора
Потім у режимі командного рядка MATLAB задаються початкові значення параметрів, що підлягають оптимізації. br/>
>> kp = 1
>> ki = 1
>> kdos = 1
Подвійним клацанням миші на піктограмі ПІ регулятор і нормує перетворювача розкривається вікно настроювальних коефіцієнтів (див. малюнок 2.3.2 і 2.3.3). Де введемо імена коефіцієнтів які будемо піддавати автоматичної оптимізації.
В
Малюнок 2.3.2 Вікно налаштувань PID регулятора
В
Малюнок 2.3.3 Вікно налаштувань нормирующего перетворювача
Подвійним клацанням миші на піктограмі NCD Outport даний блок розкривається. У меню блоку NCD Outport задається інтервал дискретизації (один або два відсотки від тривалості процесу моделювання та вказуються імена (ідентифікатори) параметрів системи, підлягають оптимізації. br/>В
Малюнок 2.3.4 Вікно налаштувань NCD Outport
В
В
Малюнок 2.3.5 NCD Outport процес оптимізації параметрів регулятора
По закінченні роботи NCD Outport у вікні команд MATLAB можна отримати оптимізовані значення коефіцієнтів ПІ-регулятора:
>> kp
kp = 0.2601
>> ki
ki = 0.393
>> kdos
kdos = 0.3333
2.4 Аналіз стійкості і якості системи управління
Для побудови перехідної характеристики і логарифмічних амплітудних і частотних характеристик за допомогою LTI необхідно замінити блок PID контролер на еквівалентну схему, т.к. блок PID не призначений для роботи в складі системи при лінеаризації.
В
Малюнок 2.4.1 Схема САР лінійної щільності для зняття перехідної характеристики
В
Малюнок 2.4.2 Перехідна характеристика САР лінійної щільності з введеним і оптимізованим ПІ- регулятором
З малюнка 2.4.2 бачимо:
1. Час наростання - 39.4 с.; p> 2. Час регулювання - 59.1 с.;
3. Стале значення - 1;
4. Перерегулювання - Відсутня. p> Для отримання логарифмічних амплітудних і фазових характеристик для визначення запасів стійкості і амплітуді і фазі необхідно розімкнути систему.
В
Малюнок 2.4.3 Схема розімкнутої САР для зняття логарифмічних характеристик
В
Малюнок 2.4.4 Лах і ЛФХ системи автоматичного регулювання лінійної щільності
З малюнка 2.4.4 бачимо:
1. Запас по амплітуді - 16.5 dB;
2. Запас по фазі - 69.1 В°. br/>В
Малюнок 2.4.5 АФЧ системи автоматичного регул...
