НАЛАШТУВАННЯ ПІД-РЕГУЛЯТОРА НА ОСНОВІ МЕТОДУ ПРЯМОГО СИНТЕЗУ ДЛЯ ОБ’ЄКТІВ ДРУГОГО ПОРЯДКУ ІЗ ЗАПІЗНЕННЯМ
DOI:
https://doi.org/10.31649/2307-5376-2023-2-1-11Ключові слова:
ПІД-регулятор, перехідний процес, об’єкт керування, передавальна функціяАнотація
Для побудови сучасних систем автоматизації в більшості випадків використовують ПІ-,
ПІД-регулятори, що обумовлено простотою, відсутністю статичної похибки регулювання, а також наявністю програмних блоків у засобах автоматизації, що використовуються. Налаштування таких регуляторів є актуальною проблемою, оскільки наявні методи часто не задовольняють необхідні показники якості або є складними при застосуванні на практиці.
В статті запропонований метод налаштування параметрів ПІД-регулятора на основі методу прямого синтезу для об’єктів другого порядку із запізненням по каналу завдання-вихід. Метод ґрунтується на приведені передавальної функції замкнутої системи по каналу завдання-вихід до спрощеного вигляду. Відбувається за допомогою за допомогою апроксимації Паде першого порядку для ланки запізнення і встановлення коефіцієнтів часу інтегрування та часу диференціювання
ПІД-регулятора, пов’язаних з коефіцієнтами моделі об’єкту керування. Наведено математичний аналіз спрощеної передавальної функції замкнутої системи. Визначено діапазони загального коефіцієнту підсилення ПІД-регулятора, при яких перехідний процес замкнутої системи представляється коливальною, консервативною ланками або аперіодичною ланкою другого порядку, а також забезпечується його стійкість. З урахуванням обґрунтованих вимог до якості перехідного процесу по каналу завдання-вихід аналітично отримано вираз для обчислення загального коефіцієнта підсилення ПІД-регулятора.
Виконано дослідження запропонованого методу і порівняння з методами Зіглера-Нікольса, CHR та IMC для налаштування ПІД-регулятора для об’єктів другого порядку із запізненням. За результатами дослідження встановлено, що запропонований метод покращує показники якості перехідного процесу, а саме: зменшує динамічну похибку та час регулювання, і може застосовуватися для об’єктів керування з різною інерційністю. Результати дослідження вказують на великий потенціал запропонованого методу для швидкого налаштування параметрів
ПІД-регулятора, використовуючи лише параметри моделі об’єкту для їх обчислення.
##submission.downloads##
-
PDF
Завантажень: 93