PID

Wyjaśnić jaki jest wpływ wartości wymuszenia regulatora dwupołożeniowego na przebieg regulacji.

Regulator tak struje sygnałem regulowanym , że wielkość regulowana oscyluje wokół wartości zadanej . Oscylacje te odbywają się z pewną częstotliwością i amplitudą .Jeśli wartość wymuszenia jest niska to średnia wartość na jakiej ustala się oscylacja będzie większa niż wartość zadana. Jeśli wymuszenie x₀ będzie na średnim poziomie to wartość średnia ,wokół której oscyluje wielkość regulowana będzie równa wartości zadanej. Gdy natomiast wymuszenie będzie bliskie poziomu k to średnia wartość ,wokół której oscyluje wielkość regulowana będzie niższa niż wartość zadana.

Porównać pojęcia uchybu w regulacji ciągłej i dwupołożeniowej.

Uchybem w regulacji ciągłej nazywamy różnicę między wartością zadaną
a nielinjością mierzoną Y. E(epsylon)=
Uchyb podczas regulacji zmienia się w czasie. Uchyb w regulacji ciągłej jest zawsze dodatni (chyba, że zakłócenia) i zawsze dąży do zera.

Uchyb w regulacji dwupołożeniowej definiujemy jako różnicę między wartością zadaną
, a mierzoną
. W odróżnieniu od uchybu w regulacji ciągłej, w regulacji dwupołożeniowej uchyb zmienia znak. Jest raz dodatni, raz ujemny. Bardzo rzadko jest zbliżony lub równy zero

Uchyb w regulacji ciągłej dąży do zera i jeśli nie ma zakłóceń jest zawsze wartością dodatnią, a w regulacji dwupołożeniowej uchyb oscyluje w pewnych granicach wartością zmiennej i jest dodatni i ujemny.

Uchyb jest to różnica między sygnałem zadanym, a regulowanym.

Podać i wyjaśnić teorię jakości regulacji ciągłej.

Wskaźniki dotyczące cech odpowiedzi skokowej.

- czas regulacji t_r -to czas liczony od chwili przyłożenia wymuszenia do chwili po której odchylenie regulacji jest stale mniejsze od dopuszczalnych granic =

odchylenie max
(kappa)-im silniej są tłumione przebiegi oscylacyjne , tym mniejsza jest wartość
(kappa).Przeregulowanie rośnie w miarę zbliżania się do granicy stabilności.

- aperiodyczność - przebiegi przejściowe aperiodyczne charakteryzują się błędem oscylacji Można traktować je jako

przypadek szczególny, gdy

- pasmo przenoszenia, zakres częstotliwości w którym wartości stosunku amplitud wyjścia do wejścia oraz przesunięcia fazowego między wyjściem a wejściem utrzymane są w żądanych granicach

- wskaźniki regulacji

Podać i wyjaśnić kryteria jakości regulacji ciągłej.

Wskaźnik dotyczącej cech odpowiedzi skokowej:

- czas regulacji t_r - t_o czas liczony od chwili przyłożenia wymuszenia , do chwili po której odchylenie regulacji jest stałe mniejsze od dopuszczalnych granic

- odchylenie maksymalne χ - im silniej są tłumione przebiegi oscylacyjne , tym mniejsze jest wartość χ . Przeregulowanie rośnie w miarę zbliżenia się do granicy stabilności.

- Aperiodyczność - przebiegi przejściowe aperiodyczne charakteryzują się błędem oscylacji. Można traktować je jako przypadek gdy χ =0%.

- Pasmo przenoszenia zakres częstotliwości, w którym wartości stosunku amplitud wyjścia do wejścia oraz przesunięcia fazowego między wyjściem a wejściem utrzymane są w żądanych granicach .

- Wskaźnik regulacji.

Wyjaśnić wpływ części: I (całkującej) i D (różniczkującej) na proces regulacji. Narysować przykładową cha-tykę regulacji z obiektem inercyjnym.

RÓŻ.- zapewnia stabilność układu

CAŁ.- zapewnia ostatyzm układu regulacji, na który astabilny ustalony przy zakłóceniu skokowym uchyb jest równy 0, a jego wartość zależy od amplitudy wymuszenia.

Synteza układu regulacji

Zadanie syntezy (projektowania) układu regulacji ogranicza się zwykle do wyboru regulatora z danej klasy oraz doboru jego parametrów tak, aby jakość regulacji była zadowalająca z punktu widzenia określonego wskaźnika jakości. Przy określaniu wartości warstw regulatora odpowiednio dla regulacji P,PI,PID korzystamy z założenia o przeregulowania - H=0%, czasie regulacji t_r=min oraz o parametrach obiektu T-stałej czasu obiektu, T₀ - czasie opóźnienia, K - stałej związanej z obiektem.

Metody oceny jakości regulacji.

Podstawowym wymaganiem dla układu regulacji jest żądanie stabilności. Różnica w warunkach oceny jakości regulacji zależy od postaci zakłóceń (wymuszenie skokowe).

Układ astatyczny - uchyb ustalony przy zakłóceniu skokowym jest równy zero niezależnie od wymuszenia.

Układ statyczny - uchyb różny od zera i jego wartość zależy od amplitudy wymuszenia.

- transmitancja regulatora ma mieć biegun w (1/s) - oznacza to działanie całkujące regulatora.

- ani obiekt ani regulator nie mają właściwości całkujących występuje uchyb ustalony.

- wskaźnik jakości przy przebiegach czasowych uchybu dla zakłócenia skokowego

- czas regulacji - czas od chwili wystąpienia zakłócenia do chwili, gdy uchyb przejścia zcodzi poniżej pewnej orbitalnej czytanej wartości.

wsp. przeregulowania H=Ez/Em 100% - stosunek dwóch wartości uchybu chwilowego

Wpływ szerokości pętli histerezy na jakość regulacji.

Charakterystyka jest niejednoznaczna w zakresie szerokości H zwanej strefą histerezy. Od szerokości H zależą częstość przełączeń (im większa szerokość tym mniej przełączeń). Jest to związane z charakterem regulacji. Regulatory dwustanowe stosuje się w urządzeniach, w których jest dopuszczalne wahanie sygnału regulowanego.

---