Разработка регулятора для лабораторного стенда
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
LAD - язык релейно-контактной логики;
FBD - язык функциональных блочных диаграмм;
STL - язык списка инструкций.
В дополнение к трем основным языкам могут быть добавлены четыре дополнительные языка, поставляемые отдельно:
SCL ;
GRAPH 7 - язык управления последовательными технологическими процессами;
HiGraph 7 - язык управления на основе графа состояний системы;
CFC - постоянные функциональные схемы.
Возможность наблюдения за текущим состоянием программы, доступное при использовании любого языка программирования, обеспечивает не только отладку программного обеспечения, но и поиск неисправностей в подключаемом оборудовании, даже если оно не имеет средств диагностики.
Интегрированная разработка систем автоматизации на основе STEP 7
В семействе программных продуктов компании Siemens для решения комплексных задач автоматизации STEP 7 выполняет интеграционные функции. В проект STEP 7 могут быть, например, включены системы человеко-машинного интерфейса, например, операторские панели с использованием протокола DP.
Листинг программы приведен в приложении.
Снятие характеристик и получение модели объекта
Для расчёта настроек регулятора снимаем разгонную характеристику объекта. (приведены только несколько значений)
ТL(T)35,420,47063,480,49278,430,69893,380,851108,330,962123,281,028138,231,076153,411,113168,131,140183,081,162198,031,173212,981,183227,931,194242,881,201257,831,205272,781,212287,731,216302,681,223317,631,232332,581,232347,531,232
Получение математической модели объекта
Модель объекта получена в программе Linreg .
Расчет настроек ПИ и ПИД регулятора методом Циглера -Никольса
Циглер и Никольс предложили два метода настройки ПИД регуляторов. Один из них основан на параметрах отклика объекта на единичный скачок, второй - на частотных характеристиках объекта управления.
Для расчёта параметров ПИД регулятора по первому методу Циглера-Никольса используются всего два параметра: a и L.
Формулы для расчёта коэффициентов ПИД регулятора сведены в табл. 1.
Таблица 1
Разгонная характеристика:
T,с
a=0,17 L=7
Параметры регулятора рассчитанные по таблице 1:
ПИПИДКп2,333,82Ти4,522,32Тд 0,52
Расчет настроек ПИ и ПИД регулятора методом CHR и Ротача В.Я.
В отличие от Циглера и Никольса, которые использовали в качестве критерия качества настройки декремент затухания, равный 4, Chien, Hrones и Reswick (CHR) использовали критерий максимальной скорости нарастания при отсутствии перерегулирования или при наличии не более чем 20%-ного перерегулирования. Такой критерий позволяет получить больший запас устойчивости, чем в методе Циглера-Никольса.
CHR метод дает две разные системы параметров регулятора. Одна из них получена при наблюдении отклика на изменение уставки (табл 2) , вторая - при наблюдении отклика на внешние возмущения. Какую систему параметров выбирать - зависит от того, что важнее для конкретного регулятора: качество регулирования при изменении уставки, или ослабление внешних воздействий.
контроллер автоматизация модель регулятор
Таблица 2
Воспользуемся таблицей 2 для расчёта настроек регулятора. Данные берутся из метода Циглера -Никольса(a=0,17 L=7)
ПИПИДКп2,063,53Ти4,081,98Тд 0,99
Рассчитываем настройки ПИ и ПИД регулятора в программе Linreg
Методом Ротача В.Я.
ПИПИДКп5,616,74Ти3,862,66Тд 0,645
Моделирование системы в программном пакете Matlab
ПИДПИРотач В.Я.Циглер-НикольсCHRРотач В.Я.Циглер-НикольсCHRПопадание в 5% зону (с)119951111max выброс 1515000Выбор настроек регулятора
Сведём в таблицу основные характеристики настроек регуляторов взятых с графиков. Графики в приложении.
Наилучшим вариантом для д