Курсовая работа по дисциплине Теория автоматического управления Расчет оптимальных настроек непрерывных и дискретных регуляторов

• Название: Курсовая работа по дисциплине Теория автоматического управления Расчет оптимальных настроек непрерывных и дискретных регуляторов
• Дата: 09.11.2022
• Размер: 0.66 Mb.
• Имя файла: 2670da1d029a2664.docx
• Тип: Курсовая; #778799
• страница: 4 из 8

4.3 Расчет настроек ПИД-регулятора методом Зиглера – Никольса

Передаточная функция ПИД- регулятора имеет вид

.

Настройки рассчитываются по формулам:

К_р= , Т_и = 2_0, T_д= 0,5₀, _б=0,05₀.

К_р = 19.2; Т_и = 6; T_д = 1.5; _б= 0,15.

Передаточная функция ПИД-регулятора с найденными настройками имеет вид:

Структурная схема для расчета показателей качества приведена на рисунке 8.

Пример:



Рисунок 8 – Структурная схема для расчета показателей качества в контуре с ПИД-регулятором

Программный код для расчета переходной характеристики и прямых показателей качества приведен ниже.
sys1=tf([0.25],[12 1]) sys2=tf([1],[1],'inputdelay',3) sys13=tf([1],[1]) sys14=tf([1],[6 0]) sys15=tf([1.5 0],[0.15 1]) sys16=tf([19.2],[1]) sys17=parallel(sys13,parallel(sys14,sys15)) sys3=series(sys16,sys17) sys4=series(sys1,sys3) sys5=feedback(sys4,1) sys6=series(sys5,sys2) step(sys6) grid

На рисунке 9 приведена переходная характеристика, перерегулирование составило 4%, что меньше допустимой погрешности, поэтому время регулирования определено при значении ординаты, равной 0,95, и равно 14 с.

Рисунок 9 – Переходная характеристика контура с ПИД-регулятором

В таблице 4 приведены результаты расчетов настроек регуляторов по методу Зиглера-Никольса.

Статическая ошибка рассчитывается δ = 1 - h_уст.

Таблица 4 – Таблица результатов расчета настроек по методу Зиглера-Никольса

Тип регулятора	Кр	Ти	Тд	σ, %	tp , c	δ %
П	16	0	0	0	10.1	20.2
ПИ	14.4	9	0	0	10.9	0
ПИД	19.2	6	1.5	5.6	18.9	0

Сделать вывод, в контуре с каким регулятором показатели качества оказались лучше.

Время регулирования наименьшее для контура с П-регулятором, но в этом случае статическая ошибка равна 20%.

Для контура с ПИ-регулятором σ=0, δ=0, время регулирования t_p = 10,9 с время регулирования меньше чем в контуре с ПИД-регулятором.

Для ПИД-регулятора в контуре δ=0; время регулирования t_p = 18,9 с наибольшее и появляется перерегулирование σ=5.6%.