Выбор такта квантования. Исследование качества процессов управления объектами при изменении длительности такта квантования, страница 2

Экспериментально установлены следующие оптимальные значения тактов квантования:

для АР- регулятора   -       T₀/T_S³0.36  или  T₀/T₉₇³0.18

для АР+1- регулятора   -   T₀/_ST³0.22  или  T₀/T₉₇³0.11

где    T_S- сумма постоянных времени объекта управления;

T₉₇- время достижения выходным сигналом значения 97% от установившегося значения.

В дискретных системах управления предпочтительнее большие такты квантования, что экономит ресурсы контроллера и позволяет догружать его другими задачами.

ПИД- регулятор с увеличением такта квантования становится дискретным, приобретая новые свойства.  Есть некоторое оптимальное увеличение такта для ПИД- регулятора,  экономящее ресурсы контроллера и улучшающее регулирование. Дальнейшее увеличение такта ухудшает регулирование. Например, для колебательных объектов, увеличенный такт может совпасть с периодом автоколебаний

3.2.  Методические указания

3.2.1.  Изучите теоретические сведения, запишите определения и расчетные формулы, определяющие ограниченное значение  управляющей переменной.

3.2.2.  Запустите программу моделирования, выберите заданный объект регулирования, запишите его описание, передаточную функцию G(s),постоянные времени и заданные ограничения.

Ориентировочное  значение среднего такта квантования выберите по переходной характеристике  объекта согласно рекомендациям в теоретической части или в предыдущих работах.

Оптимальное значение такта для конкретного объекта определяется по достижимому качеству регулирования и совсем не обязательно должно совпадать с рекомендуемым ориентировочным  значением.

3.2.3.  Запомните график и tрег переходной характеристики.

3.2.4.  Настройте "свои" (или по критерию I4) процессы регулирования с ПИД- регулятором с учетом заданных ограничений:

- при минимально возможном и максимально возможном такте квантования (Минимально возможный и максимально возможный такты квантования могут далеко выходить за рекомендуемые значения. Предел уменьшения или увеличения такта наступает тогда, когда не удается получить время регулирования меньше половины tрег переходной характеристики);

- после определения минимального и максимального такта средний такт можно скорректировать, с целью получить наилучшее регулирование или просто “сдвинуть” его в середину между полученными предельными значениями тактов;

- запомните настройки для каждого процесса.

3.2.5.  Определите минимально возможные такты квантования для АР- регулятора и АР+1- регулятора с учетом ограничений. Запомните настройки каждого процесса.