Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Szabályozási Rendszerek 2014/2015, őszi szemeszter Előadás Automatizálási tanszék.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Szabályozási Rendszerek 2014/2015, őszi szemeszter Előadás Automatizálási tanszék."— Előadás másolata:

1 Szabályozási Rendszerek 2014/2015, őszi szemeszter Előadás Automatizálási tanszék

2 Tervezés frekvenciatartományban Minőségi követelmények: - stabilitás - megfelelő statikus pontosság alapjelkövetésre és zavarelhárításra - a mérési zaj hatásának elnyomása - érzéketlenség a paraméterváltozásokra - előírt dinamikus (tranziens) viselkedés - a gyakorlati megvalósításból adódó korlátozások figyelembevétele Probléma: a rendszerek viselkedése a legtöbbször nem felel meg minden elvárásnak Megoldás: szabályozás megfelelő tervezése

3 Hagyományos szabályozók tervezése A tervezés feladata Szabályozó definiálása - Szabályozó struktúrájának megválasztása - Szabályozó paramétereinek beállítása a minőségi követelmények figyelembe vétele szerint PID típusú szabályozócsalád

4 A megvalósított szabályozási feladatok 90%-át PID jellegű szabályozókkal valósítják meg. Okai: -A minőségi előírások a legtöbb esetben teljesíthetők -Egyszerű felépítésűek -A paraméter-változtatásának hatása könnyen követhető -Egyszerű a gyakorlati megvalósítása A PID szabályozó család szabályozói: -PID szabályozó -P szabályozó -I szabályozó -PI szabályozó -PD szabályozó

5 Szabályozók tervezése Ideális PID szabályozó Átviteli függvénye: Átmeneti függvénye: Kimenőjele:

6 Szabályozók tervezése Ideális PID szabályozó

7 Szabályozók tervezése Közelítő PID szabályozó Átviteli függvénye: Átmeneti függvénye: Túlvezérlés:

8 Szabályozók tervezése PID szabályozóból való származtatások

9 Szabályozók tervezése P szabályozók hangolása 0-típusú szabályozási kört eredményez, ha nem integráló jellegű a folyamat Eredő átviteli függvényének erősítése: K/(1+K) Realizáláskor (1+K)/K statikus kompenzációt alkalmazunk Csak a frekvenciafüggvény amplitúdó menetét befolyásolja Változtatásával állítható: a felnyitott kör erősítése és így a vágási körfrekvencia is megfelelő fázistöbblet Eredmény: a szabályozási rendszer általa stabilizálható, de állandósult statikus hibával Tervezés menete: - előírt fázistöbblethez tartozó maximális körerősítés meghatározása - Ebből számoljuk az elérhető minimális statikus hibát

10 Szabályozók tervezése I szabályozók hangolása

11 Szabályozók tervezése PI szabályozók hangolása (ideális) A P szabályozó hibáját hivatott javítani, kisebb statikus hiba elérése végett

12 Szabályozók tervezése PI szabályozók hangolása (közelítő) – FK tag Szinuszos bemenőjelekre a kimenőjel fázisban késik a bemenőjelhez képest

13 Szabályozók tervezése PD szabályozók hangolása (közelítő) – FS tag Szinuszos bemenőjelekre a kimenőjel fázisban siet a bemenőjelhez képest Gyorsítja a rendszert

14 Szabályozók tervezése PID szabályozók hangolása (közelítő) A rendszer statikus pontosságának javítása, és a rendszer gyorsítása

15 Szabályozók tervezése PID szabályozók hangolása (közelítő) – FKS tag Nincs integráló hatás, beiktatásának hatására nincs zérus értékű állandósult hiba

16 Szabályozók tervezése Összefoglaló méretezési táblázat SzabályozóTITI TDTD AKIKI PA P =K/P(0) IK I =K max /P(0) PIT1T1 K PI =K max /P(0) PDT2T2 K PD =K max /P(0) PIDT1T1 T2T2 K PID =K max /P(0)

17 Szabályozók tervezése Szabályozók összefoglalása P:- nincsenek statikus pontosságra vonatkozó nagy igények - lassú működésű lehet - integráló hatással együtt statikus szempontból is megfelelő működésű PI:- állandósult állapotban pontos beállás, egységugrásra - hibamentes beállást biztosít - lassú működés PD:- gyorsítja a rendszert, amit a szabályozó túlvezérlésével érünk el PID: - növelhetjük vele a szabályozó pontosságát és gyorsaságát is

18 Szabályozók realizálása Műveleti erősítőkkel I PI

19 Szabályozók realizálása Passzív elemekből FKFS FKS

20 Szabályozók tervezése Kompakt szabályozó

21 Javaslatok stabilis folyamatok hangolására, üzembe helyezésre Folyamatokon elvégzett mérések, szimulációk és gyakorlati megfigyelések alapján Előnye: Kezdeti beállításoknak tekinthetők a gyors üzemi behangolás elérése érdekében (tesztelésre) Hátránya: Nem alkalmasak a szabályozók viselkedésének meghatározására és a változásokhoz való hangolásokra Tapasztalati szabályozó hangolási módszerek

22 ZIEGLER-NICHOLS szabályok – frekvencia válasz módszer SzabályozóTITI TDTD APAP P0.5A P,kr PI0.85T kr 0.45A P,kr PID0.5T kr 0.125T kr 0.6A P,kr

23 Tapasztalati szabályozó hangolási módszerek ZIEGLER-NICHOLS szabályok – átmeneti függvény módszer SzabályozóTITI TDTD APAP P1/T L M L PI3T L 0.9/T L M L PID2T L 0.5T L 1.2/T L M L Átmeneti függvények kiértékelésén alapuló beállítások, holtidős, aperiodikus ipari folyamatokhoz, egységugrás alakú bemenetre. Az átmeneti függvény inflexiós pontjában húzott egyenes által meghatározott: T L = látens holtidő M L = látens meredekség

24 Tapasztalati szabályozó hangolási módszerek OPPELT módszer SzabályozóApMLTLApMLTL TI/TLTI/TL TD/TLTD/TL P1 PD PI0.83 PID Közelítő egytárolós tag átmeneti függvényén alapuló grafo-analitikus (közelítő analitikus összefüggésekkel) beállítás. Névleges munkapont kézi beállítása ξ = 0.25-re (nagy túllendülés)


Letölteni ppt "Szabályozási Rendszerek 2014/2015, őszi szemeszter Előadás Automatizálási tanszék."

Hasonló előadás


Google Hirdetések