Метод незатухающих колебаний

Экспериментальные методы настройки регулятора

Для значительного числа промышленных объектов управления отсутствуют достаточно точные математические модели, описывающие их статические и динамические характеристики. В то же время, проведение экспериментов по снятию этих характеристик весьма дорого и трудоемко.

Экспериментальный метод настройки регуляторов не требуют знания математической модели объекта. Однако предполагается, что система смонтирована и может быть запущена в работу, а также существует возможность изменения настроек регулятора. Таким образом, можно проводить некоторые эксперименты по анализу влияния изменения настроек на динамику системы. В конечном итоге гарантируется получение хороших настроек для данной системы регулирования.

Существуют два метода настройки - метод незатухающих колебаний и метод затухающих колебаний.

В работающей системе выключаются интегральная и дифференциальная составляющие регулятора (,), т.е. система переводится в П-закон регулирования.

Путем последовательного увеличения с одновременной подачей небольшого скачкообразного сигнала задания добиваются возникновения в системе незатухающих колебаний с периодом . Это соответствует выведению системы на границу колебательной устойчивости. При возникновении данного режима работы фиксируются значения критического коэффициента усиления регулятора и периода критических колебаний в системе . При появлении критических колебаний ни одна переменная системы не должна выходить на уровень ограничения.

По значениям и рассчитываются параметры настройки регулятора:

П-регулятор: ;

ПИ-регулятор: ; ;

ПИД-регулятор: ; ; .

Расчет настроек регулятора можно производить по критической частоте собственно объекта управления . Учитывая, что собственная частота ОУ совпадает с критической частотой колебаний замкнутой системы с П-регулятором, величины и могут быть определены по амплитуде и периоду критических колебаний собственно объекта управления.

При выведении замкнутой системы на границу колебательной устойчивости амплитуда колебаний может превысить допустимое значение, что в свою очередь приведет к возникновению аварийной ситуации на объекте или к выпуску бракованной продукции. Поэтому не все системы управления промышленными объектами могут выводится на критический режим работы.

Дата добавления: 2014-01-06