Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

A kompenzálás célja a minőségi paraméterek javítása. Ideális esetben a szabályozási hiba, a szabályozási idő, és a túllövés nulla. A valóságban a nulla.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "A kompenzálás célja a minőségi paraméterek javítása. Ideális esetben a szabályozási hiba, a szabályozási idő, és a túllövés nulla. A valóságban a nulla."— Előadás másolata:

1 A kompenzálás célja a minőségi paraméterek javítása. Ideális esetben a szabályozási hiba, a szabályozási idő, és a túllövés nulla. A valóságban a nulla szabályozási hiba, és a még elfogadható túllövés mellett a lehető leggyorsabb beállási idő az elérendő cél. Kompenzálás a felnyitott hurok pólusai és fázistartaléka alapján

2 Minőségi paraméterek hibajel y h = h id -h (∞) Szabályozási idő T a Alapérték (elvárt érték) h id Végérték h(∞) Csúcsérték h(T p ) Egység-ugrás bemenet Tolerancia hibasáv ∆=  5%

3 Egyszerűsített szabályozási kör G c (s)G p (s) r(s) alapjel y m (s) ellenőrző jel e(s) rendelkező jel u(s) végrehajtó jel G f (s)=1 A felnyitott hurok átviteli függvénye: A zárt szabályozási kör alapjel – ellenőrző jel átviteli függvénye:

4 A klasszikus PID szabályozó struktúrája

5 Mintafeladat Legyen a legegyszerűbb szabályozási kör modellben a szakasz G p (s) és a kompenzáló tag G c (s) átviteli függvényei az alábbiak: 1. Határozza meg a szakasz pólusait, és ez alapján az időállandóit. Definiálja a G 0 (s) felnyitott hurok átviteli függvényt, és a G rym (s) zárt szabályozási kör alapjel átviteli függvényét. A zárt szabályozási kör alapjel átmeneti függvényéből határozza meg a y h hibajelet, a T a szabályozási időt, és az M p túllövést %-os értékeit. 2. Legyen a kompenzáló tag P szabályozó és a G c (s) = K p erősítés értékét úgy változtassa meg, hogy a fázistartalék 58  – 62  között legyen. Határozza meg a y h, a T a, és az M p % értékeit.

6 Megjegyzés A fázistartalékra méretezés menete A példában a fázistartalék (phase margin) kívánt értéke 58  < pm < 62 . (Ekkora fázistartalék eseté a tényleges fázistolás -118  > ps >-122  ) A felnyitott hurok Bode diagramján keresse meg azt a körfrekvenciát (w), ahol a fázistolás (phase shift ) -118  > ps > -122  között van. Ezen a körfrekvencián (w), a felnyitott hurok erősítés értéke „a”, a leolvasott x dB értékéből az ismert módon számítható. A kompenzáló tag egyenletében kp(j+1)=kp(j)/a helyettesítéssel, a felnyitott hurok Bode diagramján ezen a körfrekvencián lesz a vágási körfrekvencia. A fázistartalék (phase margin) 58  < pm < 62  között lesz.

7 Mintafeladat folytatása 3. A G c (s) legyen PI szabályozó és a paramétereit úgy állítsa be, hogy az erősítés K p marad az előző érték, és a T i = -1/p min. Majd a G 0 Bode diagramja segítségével K p értékét úgy változtassa, hogy a fázistartalék 58  – 62  között legyen. Határozza meg a y h, a T a, és az M p % értékeit. 4. A G c (s) legyen PID szabályozó és a paramétereit úgy állítsa be, hogy az erősítés K p, és a T i marad az előző érték, és T d = -1/p m2. A p m2 a második legkisebb pólus. Figyelem ha nem teljesül a T i > 4T d, akkor csökkentse a T d értékét. Majd a G 0 Bode diagramja segítségével K p értékét úgy változtassa, hogy a fázistartalék 58  – 62  között legyen. Határozza meg a y h, a T a, és az M p % értékeit.

8 A feladat megoldás 1. Az átviteli függvények definiálása: kp1=tf([2],[1]); gp=tf(1.2,[ ]); nevezo= [ ]; roots(nevezo) ga=tf(1,1); gi=tf(1,[5 0]) gd=tf([1 0],[0.2 1]) gc1=series(ga,kp1) g01=series(gc1,gp) grym1=feedback(g01,1) Átmeneti függvény step(grym1) Eredmény: y h =1-0,86=0,14 M p =(1,17-0,86)/0,86=0,36→36% T a = 10 sec. {0,82 – 0,9} p1=-2→T1=0,5 sec. p2=-1→T2=1 sec. p3=-0,2→T3=5 sec.

9

10 A feladat megoldás 2. Az átviteli függvények definiálása: go2=series(gc2,gp) grym2=feedback(g02,1) Átmeneti függvény step(grym2) Eredmény: y h =1-0,791=0,209 M p %={(0,962-0,791)/0,791}100=21,6% Δ=0,83 – 0,75 T a =6,26 sec. Felnyitott hurok átviteli függvény: bode(g01,{0.2, 2}) (ha nem elég pontos) bode(g01,{0.5, 1}) kp2=tf([1.26],[1]); gc2=series(ga,kp2) w=0,595 → x=3,95 dB a=1,58 → kp2=2/1,58=1,26

11

12 A feladat megoldás 3. Az átviteli függvények definiálása: g023=series(gc23,gp) Bode bode(g023) Eredmény: Kompenzáló tag átviteli függvény: gpi=parallel(ga,gi) gc23=series(gpi,kp2) w=0,361 → x=5,75 dB a=1,94 → kp3=1,26/1,94=0,65 Módosított kompenzáló tag gc3=series(gpi,kp3) A felnyitott hurok átmeneti függvénye g03=series(gc3,gp)

13 A feladat megoldás 3. folytatás Eredmény: y h =0 M p %=8% Δ=1,05 – 0,95 T a =9,23 sec. A zárt kör átviteli függvénye grym3=feedback(g03,1) A zárt szabályozási kör átmeneti függvénye step(grym3)

14

15 A feladat megoldás 4. Eredmény: A kompenzáló tag meghatározása: gpid=paralel[gpi,gd] gc34=series(gpid,kp3) g034=series(gc34,gp) Felnyitott hurok átviteli függvény meghatározása: gc4=series(gpid,kp4) g04=series(gc4,gp) Bode bode(g034,{0.2,2}) w=1,01 → x=-9,71 dB a=0,33 → kp4=0,65/0,33=2

16 A feladat megoldás 4. folytatás Felnyitott hurok átviteli függvény g04=series(gc4,gp) Zárt szabályozási kör átviteli függvény grym4=feedback[g04,gf] Zárt szabályozási kör á tmeneti függvény step(grym3) Eredmény: y h =0 M p% =8% T a =3,1 sec

17


Letölteni ppt "A kompenzálás célja a minőségi paraméterek javítása. Ideális esetben a szabályozási hiba, a szabályozási idő, és a túllövés nulla. A valóságban a nulla."

Hasonló előadás


Google Hirdetések