Dominik Kowalczyk 98-11-16

IV Mech. Inż..

Zakład Automatyki Okrętowej WSM Szczecin

Laboratorium

Temat : Ciągłe układy regulacji i regulatory

Dobór nastaw regulatorów metodą Zieglera - Nicholsa

Przy pomocy analiz teoretycznych oczywiście można uzyskać dowolne właściwości projektowanego układu regulacji , jednak metody te nie są przydatne do dobierania wartości nastaw regulatorów uniwersalnych .

Najczęstszym zadaniem jest ustalenie takich nastaw regulatora , przy których uzyskuje się zadowalające działanie układu .

Najbardziej rozpowszechnionymi metodami doboru nastaw są : pomiar charakterystyk skokowych oraz Zieglera - Nicholsa .

Metoda Zieglera - Nicholsa polega na doprowadzeniu układu do niestabilności , wyznaczeniu krytycznych wartości współczynnika wzmocnienia k i okresu oscylacji

T wielkości regulowanej .

Metoda postępowania jest następująca :

• przykładowo pracujący regulator typu PID w układzie ustawiamy na działanie P

( T = max , T = 0 ) i stopniowo zwiększamy współczynnik k dochodząc do granicy stabilności ;

- notujemy wartość współczynnika wzmocnienia k , przy którym powstają

oscylacje , oraz okres T tych oscylacji ;

• dalej wyznaczamy nastawy dla potrzebnego regulatora posługując się

zależnościami :

regulatora P k = 0.5 k

regulatora PI k = 0.45 k T = 0.85 T

regulatora PID k = 0.6 k T = 0.5 T T = 0.12 T

Zaletą tej metody jest to , że obliczone nastawy gwarantują ( prawie zawsze ) stabilność układu regulacji , choć nie zapewniają dobrych wskaźników jakościowych .

W celu poprawy tych wskaźników można dokonać korekty wyznaczonych nastaw , traktując obliczone nastawy jako bazowe , bacząc jednak na skutki , jakie niesie ze sobą zmiana poszczególnych parametrów .

Okazuje się , że nastawianie regulatorów są często spotykanym zjawiskiem na statku .

Przykładowo wszystkie zawory regulujące parametry różnych mediów są regulatorami i stosując powyższą metodę możemy łatwo poradzić sobie z tym zadaniem