| |
 О расчетах ПИД-регулятора |
|
|
|
|
 Apr 21 2010, 16:54
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 16
Регистрация: 20-04-10
Пользователь №: 56 768
|
Здравствуйте, возникло еще одно недопонимание. Я понимаю, что в реальности ПИД-регуляторы настраивают вручную по различным методикам. Но во всех учебниках по ТАУ есть методы расчета коэффициентов регулятора. В рамках дипломного проекта мне необходимо синтезировать дискретный ПИД-регулятор. Причем сделать расчет коэффициентов аналитическим методом. Родина сказала "надо" - значит "надо".Эквивалентная схема:  Объект управления - нагревательный элемент, выполненный в виде резистора, на который подается напряжение сети (220V) Передаточная функция представлена в виде апериодического звена:  Фиксатор нулевого порядка:  где Tкв - время следования импульсов Ну и соответственно регулятор. Приведенную непрерывную часть переводим в дискретную по Z-преобразованию:  где b(бетта) = exp(-Tкв/T) T-постоянная времени, Tкв - время квантованияРасчет регулятора произвожу по методу полиномиальных уравнений, оптимизация по ПХ [Ким Д.П. Теория автоматического управления. Т.1. Линейные системы, глава 9.2-9.3]  Получаем ПИ-регулятор и его соответственно коэффициенты: kи = 1/(1-b ), kп = b/(1-b ), где b - бетта Если учесть что, постоянная времени T=1c, Tкв=0.1c, получаем b=0.9. Соответственно kи=10, kp=9. Моделируем в VisSim, все шикарно ОднакоВ моем случае, время установления сигнала у нагревательного элемента никак не 1 секунда, а гораздо больше, исчисляемая даже больше в минутах. В соответствии с этим b(бетта) = exp(-Tкв/T) -> 1, а значит коэффициенты kи, kп -> бесконечность. Как же тогда быть в моем случае? Какие методики аналитического расчета будут актуальны? P/S Нагревательный элемент работает в постоянном режиме, управление температурного режима идет за счет его охлаждения. Подскажите, не ошибся ли я тогда в моем случае с мат. моделью, или все верно, просто в программировании регулятора нужно всего лишь инвертировать ошибку?
Регулятор будет реализован на микроконтроллере Atmel и будет выдавать ШИМ сигнал на охлаждающее устройство.
Сообщение отредактировал vapik - Apr 21 2010, 17:02
|
|
|
|
|
|
|
 |
Ответов
|
|
Apr 23 2010, 17:34
|
Гуру
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883
|
Цитата(vapik @ Apr 23 2010, 20:58)  Значит смотрите что я хочу сделать:
Я нагреваю нагревательный элемент до максимальной температуры,
затем включаю двигатель на максимум (точнее максимум, что может выдать преобразователь частоты),
делаю замеры температуры и температуру до какой он может охладить нагреватель,
по показаниям строю график, анализирую,
если характеристика похожа на апериодическое звено, то апроксимирую и нахожу постоянную времени. Вы на верном пути, но Вас не понять. Вы же писали, что не можете (не должны) менять ток(напряжение) нагревателя... Вам нужно - Включить нагреватель обязательно от стабильного блока питания и вентилятор на некоторые обороты. Не забыть измерить температуру воздуха! Дождаться установления температуры. Изменить обороты немного. Измерять температуру от времени. Построить график. Можно не очень долго ждать... аппроксимировать на ходу. Последнюю процедуру повторить при других начальных оборотах. Думается, 5-ти таких измерений хватит для диплома. Смотреть на графики и думать.... думать... много думать. Цитата(Designer56 @ Apr 23 2010, 20:26) В системах регулирования же химических и нефтехимических вещей, которые могут взорваться, а там таких- много, имеют место отдельные от контуров регулирования системы аварийной сигнализации и блокировки, куда операторам и простым киповцам доступ заказан. Вы тоже путаете? Видели где-нибудь автомат для автоматического запуска (розжига) реактора и запуска в нужное время всех этих блокировок? Аппаратчик рулит....
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 24 2010, 14:43
|
Гуру
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883
|
Цитата(gte @ Apr 24 2010, 17:52) Очень актуальные примеры у Вас. Видели ли Вы в упоминаемых вами производствах регуляторы выполненные на ОУ и микроконтроллерах AVR, ARM или подобных? Или все же еще есть на ОУ? Там зоопарк. Все есть. И гидропривод. И на лампах, возможно, сохранились. И вентили руками открывают. А почему Вы спрашиваете? Хотите им свои регуляторы предложить? А примеры были к тому, что есть технологический процесс со своим регламентом - давление, температура и расход во множестве точек должны быть в некотором коридоре. Тогда процесс устойчив и стационарен. И регуляторы все это поддерживают. Но попасть в эти коридоры автоматически (плавно или с перебросами) просто невозможно и опасно. Это намного сложнее, чем вывод на режим, например, генераторов ГЭС. А размеры побольше будут. Можете представить себе трубу диаметром ... метров 6. Внутри давление весьма приличное и газы весьма опасные. И катализатор светится. И это только реактор. Малая часть, если учесть агрегаты до и после него. Естественно, реакторы непрерывного действия останавливают редко. А при авариях происходит неслабый выброс.
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 24 2010, 15:25
|
Гуру
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883
|
Цитата(gte @ Apr 24 2010, 19:08) Да? Можно адрес по точнее, чем "там", где на лампах или чем то подобном? А гидропривод к ПИД регулятору имеет какое либо отношение? Вы не поверите, - бывает пневмоавтоматика с усилителями, интеграторами, и регуляторами и прочими делами на трубочках, мембранах, клапаночках и сжатом воздухе. И весь привод входит в контур регулирования. Цитата(vapik @ Apr 24 2010, 19:22) Tanya, gte Спасибо вам. регуляторы в реакторах  Нет, регуляторы снаружи. Было дело - делала. Реактор... 3 этажа. Выход на режим - больше суток. Выход из режима - еще дольше. Страшно было, если честно. Точно уже не помню, сколько там было регуляторов... штук 12 или 9... На три делилось. Вот как раз тот случай, когда автоматический (почти) был розжиг.
|
|
|
|
|
|
Сообщений в этой теме
 vapik О расчетах ПИД-регулятора Apr 21 2010, 16:54 Finarfin Цитата(vapik @ Apr 21 2010, 20:09) Однако... Apr 21 2010, 19:06  vapik Цитата(Finarfin @ Apr 21 2010, 22:21) 10м... Apr 21 2010, 19:55 haker_fox Цитата(vapik @ Apr 22 2010, 05:10) А это ... Apr 22 2010, 00:16 ukpyr если объект термоизолирован, то скорость нагрева ... Apr 22 2010, 00:56 Tanya Цитата(ukpyr @ Apr 22 2010, 05:11) если о... Apr 22 2010, 02:53 gte Цитата(Tanya @ Apr 22 2010, 07:08) Где Вы... Apr 22 2010, 08:23 Tanya Цитата(gte @ Apr 22 2010, 12:38) Немного ... Apr 22 2010, 08:28 gte Цитата(Tanya @ Apr 22 2010, 12:43) И Вы т... Apr 22 2010, 16:27 Designer56 Цитата(gte @ Apr 22 2010, 14:38) Немного ... Apr 22 2010, 08:36 vapik Цитата(Tanya @ Apr 22 2010, 09:27) Не Вы ... Apr 22 2010, 16:35 Tanya Цитата(vapik @ Apr 22 2010, 20:50) Внесу ... Apr 22 2010, 16:56 vapik Цитата(Tanya @ Apr 22 2010, 20:11) С этой... Apr 22 2010, 17:05 gte Цитата(Tanya @ Apr 22 2010, 21:11) Он мож... Apr 22 2010, 17:09 Tanya Цитата(gte @ Apr 22 2010, 21:24) То, что ... Apr 22 2010, 18:21 vapik Цитата(Tanya @ Apr 22 2010, 22:36) Это ка... Apr 22 2010, 18:58 ukpyr ЦитатаКде Вы такие странные мысли почерпнули?из пр... Apr 22 2010, 05:42 Tanya Цитата(vapik @ Apr 21 2010, 21:09) Здравс... Apr 22 2010, 06:12 gte Цитата(ukpyr @ Apr 22 2010, 05:11) если о... Apr 22 2010, 20:00 Tanya Цитата(gte @ Apr 23 2010, 00:15) И я Вас ... Apr 23 2010, 02:40 gte Цитата(Tanya @ Apr 23 2010, 06:55) И поче... Apr 23 2010, 06:40 Tanya Цитата(gte @ Apr 23 2010, 10:55) Кроме ст... Apr 23 2010, 07:09 Designer56 Цитата(Tanya @ Apr 23 2010, 13:24) Еще ра... Apr 23 2010, 11:10 Tanya Цитата(Designer56 @ Apr 23 2010, 15:25) П... Apr 23 2010, 11:21 vvs157 Цитата(Tanya @ Apr 23 2010, 14:36) Но есл... Apr 23 2010, 11:56 Tanya Цитата(vvs157 @ Apr 23 2010, 16:11) В при... Apr 23 2010, 12:00 Designer56 Ну почему обязательно будут колебания? если правил... Apr 23 2010, 11:28 Tanya Цитата(Designer56 @ Apr 23 2010, 15:43) Н... Apr 23 2010, 11:41 Designer56 Цитата(Tanya @ Apr 23 2010, 17:56) Если м... Apr 23 2010, 11:45 vvs157 Цитата(Designer56 @ Apr 23 2010, 15:00) Э... Apr 23 2010, 11:53 Tanya Цитата(vvs157 @ Apr 23 2010, 16:08) Вообщ... Apr 23 2010, 11:56 Tanya Цитата(Designer56 @ Apr 23 2010, 16:00) Э... Apr 23 2010, 11:53 Designer56 Вообще говоряя, да. Но иногда можно этим пренебреч... Apr 23 2010, 11:56 Designer56 Это зависит от задачи. Apr 23 2010, 12:01 Tanya Цитата(Designer56 @ Apr 23 2010, 16:16) Э... Apr 23 2010, 12:03 gte Цитата(Tanya @ Apr 23 2010, 16:18) Ну, пр... Apr 23 2010, 14:59 Tanya Цитата(gte @ Apr 23 2010, 19:14) Таких за... Apr 23 2010, 15:30 Designer56 Цитата(Tanya @ Apr 23 2010, 21:45) Вы все... Apr 23 2010, 16:11 vapik А про меня кто-нибудь помнит? Apr 23 2010, 12:03 Tanya Цитата(vapik @ Apr 23 2010, 16:18) А про ... Apr 23 2010, 12:16 Tanya Цитата(vapik @ Apr 23 2010, 16:18) А про ... Apr 23 2010, 12:54 @Ark ЦитатаНо в любом случае, автоматический выбор коэф... Apr 23 2010, 12:35 vapik Цитата(Tanya @ Apr 23 2010, 20:49) Вы на ... Apr 24 2010, 04:58 Tanya Цитата(vapik @ Apr 24 2010, 09:13) Менять... Apr 24 2010, 07:54 Designer56 Цитата(Tanya @ Apr 23 2010, 23:49) Вы тож... Apr 24 2010, 11:53 gte Цитата(Tanya @ Apr 24 2010, 19:40) Вы не ... Apr 24 2010, 15:47 Tanya Цитата(gte @ Apr 24 2010, 20:02) ... так ... Apr 24 2010, 16:22 ukpyr залил несколько книг и статей по ПИДу в /upload/bo... Apr 23 2010, 19:41 ukpyr ЦитатаА как добраться до этих директорий?
http://u... Apr 24 2010, 06:30 vapik Tanya, gte Спасибо вам.
Сейчас еще про ПИДы скача... Apr 24 2010, 15:07 Designer56 ЦитатаБез крекинга? А почему так долго?
Это если н... Apr 24 2010, 16:27 vapik Еще такой вопрос:
Существует ли такое пороговое з... May 5 2010, 14:51 Evgeny_V Здравствуйте. Кинте пожалуйста http://uploading.co... Jun 25 2010, 09:59 vapik Всем спасибо за помощь.
Система работоспособна и в... Jul 3 2010, 07:51 Evgeny_V Все, http://uploading.com/files/ce3a369a/pid.tgz/ ... Aug 13 2010, 12:37 верундель кто-нибудь помогите студенту-из каких компонентов ... Nov 21 2010, 19:01 ustus Добрый день,
пожалуй подниму эту тему вновь, так ... Feb 12 2015, 14:25
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|
