гулятор при будь інертності і часу запізнювання ЗР, обумовленому співвідношенням?/Те? 1;
ПД і ПІД - регулятори за умови?/Те? 1 і малої колебательности перехідних процесів.
Враховуючи те, що передавальна функція у мене має вигляд:
,
то можна зробити висновок, що ми будемо вводити ПІД-регулятор, спираючись на вище описану методику. Також нам бажано отримати перехідний процес з мінімальною інтегральної квадратичної оцінкою, при якій забезпечується найменше значення сумарного динамічного відхилення.
.5 Аналіз системи автоматизації сушіння добавок в сушильному барабані з ПІД-регулятором
Складемо САР продуктивності виробництва добавок ПІД-регулятором (рис.3.5).
Рис. 3.5. САР продуктивності виробництва витрати добавок в сушильному барабані, з доданим до неї ПІД-регулятором
У вихідну систему вводимо ПІД-регулятор і для забезпечення заданих параметрів знаходимо його коефіцієнти kp, ki, kd.Так ж в систему було запроваджено додаткова зворотній зв'язок і підсилювач kg.
За деякими значеннями система не задовольняє необхідним значенням. Щоб підібрати параметри ПІД-регулятора введемо в систему блок Signal Constant.
Рис. 3.5.1 Вікно Signal Constant до початку оптимізації поараметров
Значення kp, ki і kd записуються в командному рядку Matlab, відповідно до таблиці 1. початкове значення kg=1.
Таблиця 1
Застосовуваний регуляторПредполагаемий процессАперіодіческій20% пререрігулірованнійМінімум интегр. квадрат. оценкіПІД-регулятор
Ріс.3.5.2 Вікно Signal Constant, процес оптимізації параметрів регулятора
Після закінчення роботи блоку Signal Constant у вікні Optimization Progress можна отримати оптимізовані значення коефіцієнтів ПІД - регулятора (kp, ki, kd), а також підсилювача (kg). У нашому випадку найкращий буде
Ріс.3.5.3 Вікно Optimization Progress, процес оптимізації параметрів ПІД-регулятора і підсилювача
У LTI Viewer дивимося перехідну характеристику (ріс.3.5.4) і частотні характеристики (ріс.3.5.5 і ріс.3.5.6)
Рис. 3.5.4 Перехідна характеристика САР продуктивності витрати добавок (з ПІД-регулятором)
Рис. 3.5.5 АЧХ АСР продуктивності витрати добавок
За годографу Найквіста (ріс.3.5.6) також видно, що система стійка.
Рис. 3.5.6 АЧХ АСР продуктивності витрати добавок
Таблиця 2 - результати дослідження системи
ПараметрТребуемие значеніяЗначеніе без регулятораЗначеніе з ПІД-регуляторомСтатіческая помилка,% Не більше 0,054930Максімальное перерегулирование,? ,% Не більше 1020,31Время регулювання tр, с.Не більш 31,531Время наростання, с.Не більш 10,4180,626Запас стійкості по амплітуді, ДбНе менш 10-10,811,2Запас стійкості по фазі, град.От 30 до 80-11357 , 8
Висновок
Для заданої системи автоматичного регулювання витрати добавок в сушильному барабані прямоточного дії при забезпеченні температурного режиму ми підібрали ПІД-регулятор, який допоміг нам досягти необхідного результату:
1 Час наростання ми отримали рівним 0,626 с (в завданні - не більше 1 с)
2 Час регулювання - 1с (в завданні - не більше 3 с)
Максимальна перерегулирование - 1% (у завданні - не більше 10%)
Статичну помилку знизили до 0 (у завданні - не більше 5%)
Запас стійкості по амплітуді дорівнює 11,2 дБ (в завданні - не менше 10 дБ)
Запас стійкості по фазі - 57,8 град (у завданні - від 30 до 80 град)
Таким чином всі вимоги були виконані.
Список використаної літератури
1. А.С.Бороніхін, Ю.С.Грізак. Основи автоматизації виробництва та контрольно-вимірювальні прилади на підприємствах промисловості будівельних матеріалов.М., Стройиздат, 1974р.
. І.Б.Гінзбург. Автоматичне регулювання в промисловості будівельних матеріалів, М., Стройиздат, 1974р.
. Руппель А.А. Курс лекцій з дисципліни «Автоматизація технологічних процесів і виробництв»
. Ідентифікація об'єктів автоматизації технологічних процесів в середовищі MATLAB: Методичні вказівки до лабораторних робіт/Упоряд .: А-й А. Руппель, А-р А. Руппель.- Омськ: Изд-во СібАДІ, 2003. - 30 с
. Руппель А.А. АНАЛІЗ І СИНТЕЗ систем автоматизації технологічних процесів: Навчальний посібник.- Омськ: Изд-во СібАДІ, 2006. - с.
...
