REGULACE Část 2: Číslicová regulace

Transkript

1 Počíačoé řídicí sysémy 2007/08 Úsa počíačoé a řídicí chniky VŠCH Praha REGULACE Čás 2: Číslicoá rgulac doupolohoá rgulac (opakoání a rozšířní) číslicoé rguláory (opakoání a rozšířní) windup fk rguláoru Počíačoé řídicí sysémy 2007 DVOUPOLOHOVÁ REGULACE Princip činnosi doupolohoého rguláoru rguláor oládá akční čln doupolohoě (ypnuo / zapnuo, zařno / ořno,..., obcně ýsup A nbo B ) rguláor musí bý yban hysrzí (nciliosí ±δ ) ros klsá B A δ 0 δ... rg. odchylka,... ýsup z rguláoru (nabýá hodno A nbo B) PRSrg 2.doc 1 / 6

2 Počíačoé řídicí sysémy 2007/08 Algorimus činnosi číslicoého doupoloh. rguláoru přční hodnoy rg. ličiny y ýpoč rg. odchylky δ δ odslání na ýsup z rg. čkání na další spušění = B = A rá 1 priodu spoušění ČÍSLICOVÁ REGULACE Princip číslicoých rguláorů základní lasnosi úsřdního člnu (P, I, D) zachoány, spoié mamaické oprac (ingrac a driac) přdny na numrické, ýpočním krokm numrických oprací prioda spoušění rguláoru S základní ronic pro PID rguláor s inrakcí lz urči liboolném časoém okamžiku musí s urči clém časoém inralu 0 ; τ numrická ingrac τ 1 = r0 d i 0 d d d musí s urči okolí daného časoého okamžiku numrická driac PRSrg 2.doc 2 / 6

3 Počíačoé řídicí sysémy 2007/08 Mamaické zahy pro číslicoou rgulaci základní lasnosi úsřdního člnu (P, I, D) zachoány, spoié mamaické oprac (ingrac a driac) přdny na numrické, ýpočním krokm numrických oprací prioda spoušění rguláoru S číslicoý PI rguláor (PS) ýpoční zah pro ýsup z rguláoru. = 1 K1.( 1) K2 indxy:... daný okamžik (), 1... o 1 priodu spoušění zpě ( S ) paramry rguláoru ( zahu k spoiému PI rguláoru) S K1 = r0 K2 = r0 proporcionální ingrační i Mamaické zahy pro číslicoou rgulaci základní lasnosi úsřdního člnu (P, I, D) zachoány, spoié mamaické oprac (ingrac a driac) přdny na numrické, ýpočním krokm numrických oprací prioda spoušění rguláoru S číslicoý PID rguláor (PSD) ýpoční zah pro ýsup z rguláoru = 1 K1. K2. 1 K3. 2 indxy:... daný okamžik (), 1... o 1 priodu spoušění zpě ( S ) 2... o 2 priody spoušění zpě ( 2 S ) paramry rguláoru ( zahu k spoiému PI rguláoru) = 1 = 1 2 = S d S d K1 r0 K2 r0 K3 r0 2 i S 2 i S proporcionální ingrační driační d S Algorimus činnosi číslicoého rguláoru přční hodnoy rg. ličiny y ýpoč rg. odchylky ýpoč hodnoy ýsupu podl příslušného zorc odslání na ýsup z rguláoru čkání na noé spušění rá 1 priodu spoušění PRSrg 2.doc 3 / 6

4 Počíačoé řídicí sysémy 2007/08 Poronání rg. pochodu spoié a číslicoé rgulac 3 poronání spoié a číslicoé rgulac 61,5 61,3 61,1 3 spo. 3 čís. x1 spo. x1 čís. 0,60 0,58 0,56 3 ( C) 60,9 60,7 60,5 60,3 60,1 0,54 0,52 0,50 0,48 0,46 x (ýsup z rguláoru)(1) 59,9 0,44 59,7 0,42 59,5 0, čas (min) Poronání rg. pochodu spoié a číslicoé rgulac H poronání spoié a číslicoé rgulac 2,30 2,25 2,20 H spo. H čís. x2 spo. x2 čís. 0,60 0,58 0,56 hladina (m) 2,15 2,10 2,05 2,00 1,95 0,54 0,52 0,50 0,48 0,46 x (ýsup z rguláoru) (1) 1,90 0,44 1,85 0,42 1,80 0, čas (min) WINDUP WINDUP EFEK REGULÁORU PRSrg 2.doc 4 / 6

5 Počíačoé řídicí sysémy 2007/08 Windup fk rguláoru ingrac pokraču, i když dosažno fyzikální mz ýsupu u r 0 Δ windup zpoždění horní fyzikální mz akční ličiny 0 Δ průběh akční ličiny záislosi na rgulační odchylc pro PI rguláor Windup fk rguláoru odsranění fku pro klasický PI (PID) algorimus u u HM ( u uhm ).AND.( 0).OR. ( u u ).AND.( < 0) podmínka pro zasaní ingrac pro opačnou funkci rguláoru podmínku uprai!!! horní fyzikální mz akční ličiny r 0 Δ DM u DM dolní fyzikální mz akční ličiny 0 Δ průběh akční ličiny záislosi na rgulační odchylc pro PI rguláor Odsranění windup fku číslicoého rguláoru (PS) přční hodnoy rg. ličiny y ýpoč rgulační odchylky aw = 1 podmínka zniku wind up fku aw = 0 = 1 K1 ( 1) aw K2 MAX < MIN odslání na ýsup z rguláoru čkání na noé spušění = MAX = MIN rá 1 priodu spoušění PRSrg 2.doc 5 / 6

6 Počíačoé řídicí sysémy 2007/08 Ukázka windup fku rguláoru windup fk s uplaňu zpoždění rakc na změnu rg. odchylky windup fk liminoán ( podmínkou a omzním ýsupu) rguloaná ličina žádaná hodnoa rgulační odchylka ýsup z rguláoru poloha akčního člnu Odsranění windup fku číslicoého rguláoru (PS) přční hodnoy rg. ličiny y ýpoč rgulační odchylky aw = 1 podmínka zniku wind up fku aw = 0 = 1 K1 ( 1) aw K2 MAX < MIN odslání na ýsup z rguláoru čkání na noé spušění = MAX = MIN rá 1 priodu spoušění Ukázka windup fku rguláoru windup fk s liminoán uplaňu ( podmínkou a omzním ýsupu) zpoždění rakc na změnu rg. odchylky windup fk liminoán (pouz omzním ýsupu) rguloaná ličina žádaná hodnoa rgulační odchylka ýsup z rguláoru poloha akčního člnu PRSrg 2.doc 6 / 6