3784493134

Identyfikacja ora/, strojenie regulatora PIP pr/v wykorzystaniu pakietu MATLAB. Daniel Czarkow ski

Spis rysunków i tabel

Rys. 1.1 Przykład układu dynamicznego    II

Rys. 1.2 Zbiornik......................................................................................................................14

Rys 1 3 Schemat zbiornika    14

Rys 2 1 Ogólne przedstawienie procesu technologicznego    17

Rys. 2.2 Schemat otwartego układu sterowania    18

Rys. 2.3 Schemat zamkniętego układu regulacji    19

Rys 2 4 Umowne oznaczenie elementu automatyki ................................23

Rys 2 5 Element automatyki o jednym wejściu i jednym wyjściu    . 23

Rys. 2 6 Zasada działania elementu wzmacniającego    24

Rys. 2.7 Przykład elementu wzmacniającego    24

Rys 2 8 Element automatyki o wielu wejściach    i    wyjściach    24

Rys 2 9 Przykład elementów o kilku wejściach    i    wyjściach    25

Rys. 3 I Regulatory a) analogowy, b) cyfrowy......................... 28

Rys. 3.2 Charakterystyka skokowa idealnego, ciągłego regulatora    30

Rys 3 3 Idealna-równoległa struktura regulatora PID    35

Rys. 3.4 Szeregowo-równoległa struktura regulatora PID.......................................................35

Rys. 3.5 Interakcyjna struktura regulatora PID........................................................................35

Rys. 3.6 Ewolucja historyczna artykułów na temat regulatorów PID przez ostatnie 30 lat.....36

Rys. 4.1 Przykłady optymalizowanych funkcji........................................................................39

Rys. 4.2 Pętla algorytmu genetycznego....................................................................................41

Rys 4 3 Odpowiedź układu na skok jednostkowy dla różnych funkcji przystosowania IAF.

(czerwony) ISF. (zielony) ITAF (niebieski).....................................................................45

Rys 4 4 Krzyżowanie proste    47

Rys 4.5 Mutacja binarna    47

Rys. 4 6 Model rozpatrywanego układu dynamicznego zmodyfikowany na potrzeby syntezy

regulatora PID przy wykorzystaniu NCD Blockset.........................................................50

Rys. 4.7 Parametry startowe regulatora....................................................................................50

Rys. 4.8 Fragment interfejsu bloku NCD Outport z widocznymi ograniczeniami nakładanymi

przez użytkownika na optymalizowany przebieg.............................................................51

Rys. 4.9 Okno wprowadzania zakresów optymalizowanej funkcji..........................................51

Rys. 4.10 Parametry odpowiedzi jednostkowej układu regulacji.............................................53

Rys. 4.11 Odpowiedź jednostkowa obiektu regulacji..............................................................54

Tabela 4.1 Nastawy regulatorów według zasad Zieglera - Nicholsa.......................................54

Rys. 4.12 Układ do automatycznego strojenia regulatora metodą eksperymentu

z przekaźnikiem (położenie S) i regulacji PID (położenie R)..........................................55

Rys. 4.13 Charakterystyka przekaźnika z histerezą.................................................................56

Rys. 5. la Układ w pętli zamkniętej..........................................................................................57

Rys. 5. Ib Układ w pętli otwartej..............................................................................................57

Rys. 5.2 Odpowiedź układu na skok jednostkowy (czerwony), po aproksymacji wielomianem

(czarny).............................................................................................................................58

Rys. 5.3 Metoda klasyczna (ang. The reaction curve method).................................................59

Rys. 5.4 Porównanie modelu matematycznego zbiornika (czerwony), z danymi rzeczywistymi

(niebieski).........................................................................................................................63

Rys. 5.5 Odpowiedź układu na skok jednostkowy, współczynniki regulatora PID otrzymane

za pomocą AG..................................................................................................................64

Rys. 5.6 Odpowiedź układu na skok jednostkowy, współczynniki regulatora PI otrzymane za pomocą AG.......................................................................................................................65