Синтез ПИД -регулятора методом Зиглера- Никольса

Теоретические сведения.

Эмпирический метод настройки Зиглера-Никольса. Задача обеспечения приемлемых динамических качеств замкнутой системы с помощью регуляторов, обеспечивающих типовые линейные алгоритмы управления (П-, ПИ- или ПИД-) устойчивыми объектами, параметры которых точно измерить не удается, может решаться другим методами. Один из них - эмпирический метод настройки параметров ПИД-регулятора Зиглера-Никольса. В этом случае результат можно получить, используя метод замкнутого контура Зиглера-Никольса. Метод состоит в следующем:

а) к выходу регулятора или объекта подключается самопишущий потенциометр, а интегральное и дифференциальное воздействия регулятора - блокируются (исключаются).

б) затем коэффициент пропорциональности регулятора Кп постепенно увеличивают, пока при некотором значении этого коэффициента Кп пред в системе не установятся устойчивые колебания с периодом Т пред. ( см. рис.4)

Рисунок 4

в) далее рассчитываются и устанавливаются параметры регулятора на основе следующих соотношений:

Для П- регулятора Кп= 0,5 Кп пред;

Для ПИ- регулятора Кп= 0,45 Кп пред, Ти= Т пред/1,2;

Для ПИД- регулятора Кп= 0,6 Кп пред, Ти= Т пред/2, Тд= Т пред/8.

Выполнение работы.

)Выведем Систему На границу устойчивости.

Рисунок 5. Структурная Схема система при критическом коэффициенте передачи.

Рисунок 6. Переходный процесс Системы при критическим коэффициенте передачи.

)Найдем параметры регуляторов.

Из (рис 6) Следует, что время колебания Тпред=3,9с.

Ккр=1,378.

Регулятор на «П» структуре нам не подходит т.к он не обеспечивает нулевую статическую ошибку.

Для ПИ- регулятора Кп= 0,62 ; Ти= 3,25с;

Для ПИД- регулятора Кп= 0,826; Ти= 1,95; Тд= 0,4875.

Рисунок 7. Переходный процесс Системы с «ПИ» регулятором.

Рисунок 8. Переходный процесс Системы с «ПИД» регулятором.

Другие стьтьи в тему

Разработка формирователя пачки импульсов
В настоящее время, когда современная схемотехника достигла пятой степени интеграции, когда ЭВМ выпускаются на одном кристалле, особенно остро стоит проблема синхронизации и управления отдельными функциональными узлами, которые реализуются на разных типах микросхем. Схемы форми ...

Разработка алгоритмов работы и оценка информационных характеристик системы передачи информации
Как известно, все процессы, которые происходят в окружающем мире, в том числе и на производстве, связаны с информацией - её получением, обработкой, хранением, передачей и отображением. В дисциплине «информационные основы электронной техники» понятие «информация» является одной из осно ...