Настройка постоянной дифференцирования τД

На предыдущем этапе установлен диапазон пропорциональности Х_П, соответствующий переходной характеристике 2, в которой присутствуют затухающие колебания (см. рис. 12.1, кривая 2; рис. 12.2, кривая 1). Следует установить постоянную времени дифференцирования так, чтобы переходная характеристика имела вид кривой 2 на рисунке 12.2.

Рис. 12.2. Настройка дифференциальной составляющей

В качестве первого приближения постоянная времени дифференцирования задается равной τ_Д = 0,2Т_К , где Т_К − период незатухающих колебаний. Дифференциальная компонента устраняет затухающие колебания и делает переходную характеристику похожей на тип 3 (см. рис. 12.1). При этом диапазон пропорциональности Х_П меньше, чем для типа 3. Это значит, что динамическая и статическая точность регулирования при наличии дифференциальной компоненты (ПД-регулятор) может быть выше, чем для П-регулятора.

Следует учитывать, что с увеличением запаздывания в системе резко возрастают отрицательные фазовые сдвиги, что снижает эффект действия дифференциальной составляющей регулятора. Поэтому качество работы ПИД-регулятора для систем с большим запаздыванием становится сравнимо с качеством работы ПИ-регулятора. Таким образом, дифференциальную составляющую имеет смысл использовать в системах регулирования с относительно малой величиной запаздывания в объекте регулирования.

Настройка постоянной интегрирования ти

После настройки пропорциональной компоненты (а при необходимости и дифференциальной компоненты) получается переходная характеристика, показанная на рисунке 12.3 (кривая 1). Интегральная компонента предназначена для того, чтобы убрать остаточное рассогласование между установившимся в системе значением температуры и уставкой. Начинать настраивать постоянную времени интегрирования следует с величины Т_И = Т_К.

Рис. 12.3. Настройка интегральной составляющей

Переходная характеристика 2 получается при слишком большой величине постоянной времени интегрирования. Выход на уставку получается очень затянутым и длится примерно (3…4)Т_И.

Переходная характеристика 4 получается при слишком малой величине постоянной времени интегрирования. Выход на уставку также длится (3…4)Т_И. Если постоянную времени интегрирования уменьшить еще, то в системе могут возникнуть колебания. Переходную характеристику 3 можно считать оптимальной.

Библиографический список

1. Теория автоматического управления: учебник. В 2-х частях / под ред. А.А. Воронова. − М. : Высш. шк., 1986. − Ч. 1. − 367 с.

2. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. − М. : Наука, 1975. − 768 с.

3. Ротач В.Я. Теория автоматического управления теплоэнергетическими процессами: учебник для вузов. – М. : Энергоатомиздат, 1985. − 296 с.

4. Лукас В.А. Теория автоматического управления. – М. : Недра, 1990. – 416 с.

5. Клюев А.С. Автоматическое регулирование. − М. : Энергия, 1973. − 768 с.

6. Стефани Е.П. Основы построения АСУТП: учеб. пособие. − М. : Энергоиздат, 1982. − 352 с.

7. Теория автоматического управления: учеб. для вузов / под ред. А.В. Нетушила. – Изд. 2-е. − М. : Высш. шк., 1976. − 156 с.

8. Сборник задач по теории автоматического регулирования/ под ред. В.А. Бесекерского. − Изд. 4-е. – М. : Наука, 1972. − 587 с.

9. Клиначёв Н.В. МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ В ПРОГРАММЕ VisSim.

Справочная система на русском языке. 2001.

http://model.exponenta.ru/help/vissim.htm

Файл пособия: http://model.exponenta.ru/vsmhlpru.zip (877 КБ)

10. Федосов Б.Т. Теория автоматического управления. ЮНИТА 1. Математическое описание линейных систем и их элементов. Рабочий учебник, эл. версия 1.23 в формате chm, 1.06 МБ. Рудный, РИИ, 2005. http://model.exponenta.ru/bt/bt_Met_3101.html

Редактор Е.Е. Дорошенко

Компьютерная верстка В.С. Николайчук

ИД № 06039 от 12.10.2001 г.

Сводный темплан 2009 г.

Подписано в печать 19.02.2009 г. Формат 6084 ¹/₁₆. Бумага офсетная.

Отпечатано на дупликаторе. Уч. изд.л. 6. Усл.-печ. л. 6.

Тираж 100 экз. Заказ 221.

Издательство ОмГТУ. 644050, г. Омск, пр. Мира, 11, т. 23-02-12

Типография ОмГТУ

139