ЛР_3 (1072110)

Файл №1072110 ЛР_3 (Лабораторные работы)ЛР_3 (1072110)2017-12-28СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Лабораторная работа 3.

Линейные системы. Изучение ПИД-регулятора. Настройка регулятора методом Зиглера-Николса.

Цель работы:

Изучить структуру и характеристики ПИД-регулятора и настройку его параметров методом Зиглера-Николса.

Теоретические сведения:

Регулятор — это устройство, которое управляет величиной контролируемого параметра. Регуляторы используются в системах автоматического регулирования. Они следят за отклонением контролируемого параметра от заданного значения и формируют управляющие сигналы для минимизации этого отклонения.

На Рис.3.1 изображена типовая схема объекта управления с регулятором.

Рис.3.1. Типовая схема объекта управления с регулятором.

Пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) регулятор – устройство, используемое в системах автоматического управления для формирования управляющего сигнала, являющегося суммой трёх слагаемых: первое – пропорциональное входному сигналу, второе – интеграл входного сигнала, третье – производная входного сигнала (Рис.3.2).

Рис.3.2. Структурно-функциональная схема ПИД-регулятора

Передаточная функция ПИД-регулятора:

(3.1)

, и - настраиваемые параметры пропорциональной, интегральной и дифференциальной составляющих загона регулирования соответственно.

Для настройки ПИД-регулятора существуют два эмпирических метода, предложенные Зиглером (J. G. Ziegler) и Никольсом (N. B. Nichols) в 1941 году [1]. Один из них основан на параметрах отклика объекта на единичный скачок (используется для систем второго порядка). Для расчета параметров ПИД-регулятора используется два параметра и (Рис. 3.3).

Рис.3.3. Переходная характеристика объекта и параметры, необходимые для настройки ПИД-регулятора методом Зиглера-Николса.

Параметры ПИД-регулятора определяются по формулам:

(3.3)

Второй метод Зиглера-Никольса (используется для систем выше второго порядка) в качестве исходных даных для расчета использует частоту , на которой сдвиг фаз в разомкнутом контуре достигает 180°, и коэффициент усиления на этой частоте . Зная параметр , сначала находят период собственных колебаний системы , а затем определяют параметры регулятора по формулам:

- для быстрого ПП

- для нормального ПП (3.4)

- для медленного ПП

На практике и удобнее получа ёть по следующей методике:

  1. Выставить время интегрирования и время дифференцирования на 0.

  2. Выставить небольшой пропорциональный коэффициент усиления и наблюдать протекание переходного процесса САР.

  3. Постепенно увеличивая , найти пороговое значение, при котором начинаются незатухающие колебания (система находится на границе устойчивости).

  4. Принять текущий коэффициент усиления регулятора за , а период колебаний за .

  5. По формулам (3.4) вычислить параметры ПИД-регулятора для требуемой характеристики переходного процесса.

Недостатком методов Зиглера-Никольса является то, что полученные параметры регулятора далеки от оптимальных, а также методы не учитывают требования к запасу устойчивости системы.

Практическая часть.

Открыть программу Work_3.exe.

  1. Ввести числитель и знаменатель передаточной функции объекта управления. Значения соответствуют номеру варианта (таблица вариантов ниже в тексте).

  2. Ввести соответствующие коэффициенты регулятора. Интегральная и дифференциальная составляющие регулятора равны нулю, пропорциональная часть – отличное от нуля небольшое значение.

  3. С помощью коэффициента регулятора добиться незатухающих колебаний в системе.

  4. По текущему значению и периоду автоколебаний определить параметры ПИД-регулятора по формулам (3.4) для быстрого, нормального и медленного переходных процессов.

  5. Ввести вычисленные параметры ПИД-регуляторов в программу и оценить показатели качества переходного процесса (время ПП, перерегулирование).

  6. По показателям качества ПП объяснить, почему варианты настроек называются «быстрый», «нормальный», «медленный».

Список литературы

  1. Журнал «Современные технологии автоматизации», 2008 г., №1. стр.86-99.



Варианты:

Характеристики

Тип файла
Документ
Размер
251,59 Kb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лабораторной работы

Лабораторные работы
Лаба 1
SAU LAB1
data
lvanlys.dll
SAU LAB1.aliases
SAU LAB1.exe
SAU LAB1.ini
Лаба 2
data
lvanlys.dll
Work_3.aliases
Work_3.exe
Work_3.ini
Лаба 3
LR6
data
lvanlys.dll
LR6.aliases
LR6.exe
Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6384
Авторов
на СтудИзбе
308
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее