Исследование системы компьютерного управления с ПИД-регулятором. Ознакомление с практическими методами настройки промышленных систем управления, страница 2

 30 с                                  

Рис. 3.3.3. Переходная характеристика системы при К_и = 0.5, x_уст  = 1 В, N = 500 , T = 100 мс.

 42 с                                  

Рис. 3.3.4. Переходная характеристика системы при К_и = 0.7, x_уст  = 1 В, N = 300 , T = 200 мс.

В данном случае получился расходящийся процесс, из чего можно сделать вывод, что граничное значение коэффициента К_и для данного объекта равно 0,7.

Таблица 3.3.1. Зависимость параметров управления от параметров регулятора.

Из полученных результатов можно сделать вывод, что при введении И-составляющей статическая ошибка исчезает, однако время переходного процесса,перерегулирование и колебательность системы увеличиваются.

Граничное значение коэффициента К_и для данного объекта равно 0,7.

3.4. Исследование влияния дифференциальной составляющей на переходную характеристику системы

Постараемся увеличить качество переходного процесса, добавив в систему Д-составляющую.

Рис. 3.4.1. Переходная характеристика системы при К_п = 1, К_д = 0.1, x_уст  = 0.5 В,

N = 200, T = 100 мс.

 7,5 с                                 

Рис. 3.4.2. Переходная характеристика системы при К_п = 1, К_д = 0.3, x_уст  = 0.5 В,

N = 200, T = 100 мс.

 5 с                                    

Рис. 3.4.3. Переходная характеристика системы при К_п = 1, К_д = 0.5, x_уст  = 0.5 В,

N = 200, T = 100 мс.

 4,2 с                                 

Рис. 3.4.4. Переходная характеристика системы при К_п = 1, К_д = 0.7, x_уст  = 0.5 В,

N = 200, T = 100 мс.

 4 с                                    

Таблица 3.4.1. Зависимость параметров управления от параметров регулятора.

Из полученных результатов можно сделать вывод, что при введении Д-составляющей время переходного процесса,перерегулирование и колебательность системы уменьшаются.

3.5. Исследование влияния комплекса параметров регулятора на качество процессов системы

Рис. 3.5.1. Переходная характеристика системы при К_п = 0.5, К_и = 0.3, К_д = 0.7, x_уст  = 0.5 В,

N = 200, T = 100 мс.

 8 с                  

Рис. 3.5.2. Переходная характеристика системы при К_п = 1, К_и = 0.3, К_д = 0.7, x_уст  = 0.5 В,

N = 200, T = 100 мс.

 8,5 с               

Рис. 3.5.3. Переходная характеристика системы при К_п = 1, К_и = 0.5, К_д = 0.5, x_уст  = 0.5 В,

N = 200, T = 100 мс.

 3,7 с               

Рис. 3.5.4. Переходная характеристика системы при К_п = 1, К_и = 0.5, К_д = 0.6, x_уст  = 0.5 В,

N = 200, T = 100 мс.

 3,9 с               

Таблица 3.5.1. Зависимость параметров управления от параметров регулятора.

Из полученных значений переходного процесса, можно сделать вывод, что оптимальные по показателям качества коэффициенты ПИД-регулятора при  K_п = 1, K_и = 0.5, K_д = 0.5.

4.         Выводы

В ходе работы было проведено исследование влияния параметров ПИД-регулятора на качество переходных процессов в системе.

По результатам проведенной работы можно сделать следующие выводы:

·  при увеличении Кп, величина статической ошибки уменьшается. При этом увеличивается время переходного процесса, колебательность и перегулирование.

·  при введении интегральной составляющей, статическая ошибка становится равна 0.

·  при увеличении Ки, время переходного процесса и перерегулирование увеличивается, а колебательность уменьшается. Граничное значение коэффициента К_и для данного объекта равно 0,7.

·  при увеличении Кд, время переходного процесса, перерегулирование и колебательность уменьшаются.

·  оптимальные по показателям качества коэффициенты ПИД-регулятора:  K_п = 1, K_и = 0.5, K_д = 0.5.