Politechnika Śląska Gliwice

Wydział Automatyki Elektroniki i Informatyki rok akademicki 2007/2008

Kierunek: KSS, sem. 7. semestr zimowy

Laboratorium

Urządzeń Automatyki

Ćwiczenie 4:

Cyfrowe regulatory PID.

Wykonali:

KSS., sekcja …..

1. Wstęp

Cyfrowy regulator PID jest to mikrokomputer dedykowany, służący do sterowania procesem na podstawie algorytmu zapisanego w pamięci. Jest to podstawowy algorytm regulacji stosowanym w regulatorach. Odpowiedni dobór parametrów regulatora pozwala na uzyskanie prostszych typów regulatora: P, PD oraz PI.

Transmitancję regulatora PID przedstawia poniższy wzór:

Interakcja nastaw zachodzi, gdy mamy do czynienia z następującą konfiguracją układu regulatora:

PD PI

Należy zauważyć, że:

Schemat układu:

2. Regulator P

Regulator o działaniu proporcjonalnym jest opisany w dziedzinie czasu:

Gdzie:

Kp - wzmocnienie regulatora

Y₀ - stały sygnał podporowy

Y(t) - wyjście regulatora

W(t) - wartość zadana

E(t) - uchyb regulacji

X(t) - wartość regulowana

Stały sygnał podporowy pozwala na zastosowanie regulatora zarówno przy dodatnich jak i ujemnych wartościach uchybu. Znormalizowane sygnały sterujące regulatora zawierają się bowiem w granicach 0-20mA (wartości dodatnie)

Charakterystyki statyczne

Tn=600, k=1
X	Y(X)
33	33
60	60
77	77

Tn=600, k=2

X	Y(X)
10	0
30	40
50	79,9
77	100

Tn=600, k=0,5

X	Y(X)
25	7,5
50	20
75	32,5

Otrzymane charakterystyki:

3. Charakterystyki dynamiczne

Przeprowadzono doświadczalne badania dwóch rodzajów regulatorów: PID oraz PD w każdym przypadku zmieniając wartość zadaną z 50% na 60% i ponownie wracając do 50%. Poniżej przedstawiono zarejestrowane przebiegi uchybu:

1. PID 50% -> 60%
   
   
   
   

2. PID 60% -> 50%
   
   
   
   

3. PD 50% -> 60%
   
   
   
   

4. PD 60% ->50%
   
   
   

Przeprowadzone badania odbyły się przy następujących parametrach:

Cp=1,5

Tn=50s

Tr=40s

W=9

W=T_r/T_B

- 6 -

K₁(s)

K₂(s)

e

P

I

D

---