Automatyka Wykład 13 Regulator PID

Prezentacja na temat: "Automatyka Wykład 13 Regulator PID"— Zapis prezentacji:

1 Automatyka Wykład 13 Regulator PID
(Regulator proporcjonalno-całkująco-różniczkujący) Dobór nastaw parametrów regulatora.

2 Równanie regulatora PID
(1) Odpowiedź skokowa (2) kp t h(t) arc tg kp/Ti 2kp Ti

3 Transmitancja operatorowa regulatora PID
(3) Transmitancja widmowa (4)

4 Charakterystyki częstotliwościowe charakterystyka amplitudowo-fazowa
 = 0 kp  =  Im[Gr] Re[Gr] charakterystyki logarytmiczne

5 1/Ti 1/Td -900 +900 00 Lm() () 

6 Struktury regulatora PID
struktura równoległa + kp E(s) U(s) struktura na wzmacniaczu ze sprzężeniem zwrotnym

7 _ E(s) U(s) k   R1 Uwe(s) Uwy(s) C1 R2 C2 _ + I(s)

8

9 Regulator PID z inercją
Transmitancja operatorowa regulatora PID z inercją Odpowiedź skokowa t h Ti T kp

10 Transmitancja widmowa
Moduł i faza transmitancji

11 Charakterystyka amplitudowo-fazowa
Im[Gr(j)] Re[Gr(j)]  =   Logarytmiczna charakterystyka amplitudowa Logarytmiczna charakterystyka fazowa

12 -90o 0o +90o  1/Ti 1/Td 1/T 20logkp(1+Td/T) 20logkp Lm() [dB] ()

13 Zasady Zieglera - Nicholsa
W celu uzyskania w układzie automatycznej regulacji przebiegów z przeregulowaniem ok.20% i minimalnym czasem regulacji stosuje się przy doborze nastaw regulatora reguły podane przez Zieglera-Nicholsa. W myśl tych reguł należy najpierw niezależnie od typu regulatora uczynić z niego regulator typu P czyli w przypadku regulatora PID nastawić czas zdwojenia Ti =  oraz czas wyprzedzenia Td = 0. Wzmocnienie regulatora kp należy nastawić na wartość minimalną a następnie zwiększać jego wartość, aż do chwili gdy w układzie pojawią się drgania o stałej amplitudzie. Należy odczytać wartość tego wzmocnienia kpkr zwanego wzmocnieniem krytycznym, przy którym wystąpiły drgania oraz okres tych drgań Tkr, zwany okresem krytycznym. Wg. reguł Zieglera-Nicholsa należy nastawić: dla regulatora PID dla regulatora PI dla regulatora P dla regulatora PI . dla regulatora P

14 h k t T0 tr 0,1k 0,9k Regulator P Regulator PI Regulator PID