Spojité regulátory a regulační struktury

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Spojité regulátory a regulační struktury"

Zdeňka Kolářová
před 7 lety
Počet zobrazení:

1 pojté gulátoy a gulační tutuy Jaola Hlaa ECHNICKÁ UNIVERZIA V LIBERCI Faulta mchatony, nfomaty a mobooých tuí nto matál nl ámc pojtu EF CZ..7/2.2./7.247 Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní, tý j polufnancoán Eopým ocálním fonm a tátním opočtm ČR

2 Rgulátoy Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní Úolm gulátou j abpčt, aby guloaná lčna yt opoíala é požaoané honotě wt př to, ž na outau půobí nější ly t

3 Rgulátoy Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní Blo gulátou na přchájících obácích l ál jmněj tutuoat: Vl útřního člnu gulátou, tý aluj latní gulační algotmu n obyl čílcoě, j taé nutné měřt guloanou lčnu a ační áah aloat álném ětě.

4 Rgulátoy Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní ypcá přítojoá alac útřního člnu gulátou

5 Běžně použíané typy tupních gnálů: Rgulátoy Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní Napěťoé tupy: typcy - V, -5 V, -5 V, ± V, něy malá napětí např. - mv, -5 mv Pouoé tupy: njůlžtější 4-2 ma, ál např. -2 ma č -5 ma Vtupy po tplotní čla: tmočlány J, K,, B a alší, RD Rtanc mpatu Dtcto, obyl Pt, popř. Pt5, Pt poo na oíl m opou a amcou albační řou, méně čato alší např. KY Fnční tupy po tubínoé půtooměy a jména po optoltoncé nímač polohy a ychlot otáční noéy. Úoně L č HL po mpulní tupy, po abolutní nímač polohy pa ohaní I č EnDat Další typy tupů: opooé nímač polohy, pcální čla latní lhot, oný bo apo. Běžně použíané typy ýtupních gnálů: Zala njběžnější j pouoý ýtup 4-2 ma popř. -2 ma Méně běžný j napěťoý ýtup: - V, -5 V Čato jou užíány ýonoé bnání ýtupy: ontaty ltomchancých lé popř. lé pné fá R-ol tat Rlay. Kontaty přpínací PD ngl Pol Doubl how č pou pínací nbo opínací P ngl Pol ngl how. pínací načny N.O. Nomally Opn, opínací N.C. Nomally Clo

6 Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní Rgulátoy Zálaní typy pojtých gulátoů. Čím ětší j ochyla o žáané honoty, tím ětší ační áah muím yíjt, abychom žáané honoty oáhl t t u o. popoconální čl P guláto D W Y R R R Vlatnot: D W Y popoconální ílní

7 Rgulátoy Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní Choání utálném tau: y w tatcé ílní w muí být jna a nula J-l říná outaa t. tatcá, tn. má ončné tatcé ílní, pa j ončné čílo w w <, > J-l říná outaa atatcá, tn. má nončné tatcé ílní oa má ntgační chaat, pa př uažoání atatmu. řáu l pát /, j ončné clé čílo w w lm lm Z hla potlační ušých nějších lů nyhoí an přípaě atatcých ytémů

8 Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní Rgulátoy 2. Rguláto choající pol onc latně an nuloou utálnou gulační ochylu oáhnout nmůž, potož pa by nytářl žáný ační áah, nnuloý ýtup př nuloém tupu ša můž být na ýtupu ntgátou t t u o ] [ ] [ E E U t t u o o t o τ τ Popoconálně-ntgační čl PI guláto D W Y D W Y ntgační čaoá ontanta

9 Rgulátoy Y Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní W D w PI guláto abpčí oonalé choání utálném tau b ohlu na to, a říná outaa j tatcá č atatcá gulační obo muí ošm být tablní

10 Rgulátoy Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní 3. V půběhu ynamcého přchooého ěj př měnách žáané honoty č nějších lů můž být užtčné půběh ychlt příaným gnálm, tý bu utálném tau nuloý tn. gnálm ační poahy ac ontanty j nula Popoconálně-ntgačně-ační čl PID guláto t t u t o [ t τ τ ] t U o [ ] E ační čaoá ontanta Z hla choání utálném tau má tjné latnot jao PI guláto t u t o [ t ] Obča použíá taé Popoconálněační čl PD guláto U [ ] E t Z hla choání utálném tau má tjné latnot jao P guláto o

11 Rgulátoy Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní Čtě ační přno opoíá fyálně naloatlnému ytému oa na ooou měnu gulační ochyly j Daců mpul. Fnční chaatta átou jω má naíc nžáoucí půběh ílní naůtá fncí a ušé yoofnční šumy malé ampltuy ta buou núměně ílny a ýaně nauší půběh gulac. Nní poto an možné an honé použít PID guláto čtou ací. Běžně ty čtě ační přno nahauj noonalou ací přřanou olní poputí alpoň pního řáu o D α paamt α j m,5 a,2. U o [ ] E α

12 Rgulátoy Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní P, PI, PD, PID guláto nní jn matmatcá fomul, al přším tchncé aříní. Můž být aloán jao amotatný přítoj nbo jao oučát oáhljšího aříní nbo tchnologcého pocu. chncá alac můž být analogoá yužtím pnumatcých nbo ltoncých pů, oučanot j ša njběžnější alac čílcoá gtální, étní. Func gulátou j ty aloána čílcoým počítačm.

13 Choání D/A přou obyl opoíá t. taoač nultého řáu o o hol ZOH po obu poy ooání j ýtup gulátou ontantní. Rgulátoy Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní Půběhy gnálů na tupu a ýtupu čílcoého gulátou taoačm nultého řáu Zo O Hol ZOH A/D přo yonáá ě álaní func:. Vooání analogoého gnálu: ná gnál étní ča 2. Kantoání analogoého gnálu: ná gnál étní úon

14 u t o [ t τ τ t Rgulátoy Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní Čílcoá apoxmac PID guláto toů t t ] U o [ ] E Popoconální čln j čtě tatcý nol ynamcý a láštní étní apoxmac nyžauj, j latně jn o náobní ontantou. Intgační loža: obélníoá mtoa, lchoběžníoá mtoa Lá obélníoá mtoa: honější nž paá, nboť aguj na páě ponou měnu žáané honoty t o o τ I O Lchoběžníoá mtoa: t o o τ 2 I L

15 Rgulátoy Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní Vtah po ýpočt ntgační ložy j třba přét o pooby uně počítané fnční onc bylo by noumné počítat poažé nou umu o č. Po lchoběžníoou mtou l přo poét tato: o I L 2 o I L 2 o I L I L 2 o a ončně I L I L 2

16 Dační loža:. Altnata: Rgulátoy Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní Njjnoušší aanta: náhaa pní fncí o o D t ato jnouchá náhaa j lm ctlá na šum a ombnac tím, ž půběh guloané lčny j étní úon, mohou nnou poblémy př malých honotách poy ooání oa na ampu pa nní ontantou, al poloupnotí átých mpulů o yoé ampltuě Vyjít přnou fltoané ac: D o α paamt α j m,5 a,2. n l toat např. pomocí utnoy apoxmac

17 Mtoy přblžné tac Y U Rgulátoy Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní Výpočt ntgálu lou pětnou obélníoou mtoou: pojtý přno ntgálu: y u y u y y u U Y onáním pojtým přnom otanm Y U pětná fnc

18 Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní Rgulátoy U Y U Y Obobně po paou opřnou obélníoou mtou: u y 2 u y u y y opřná fnc

19 Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní Rgulátoy u u y } { 2 2 u u y } { } { 2 u u y y 2 2 U Y Výpočt ntgálu lchoběžníoou mtoou U Y utnoa apoxmac p. blnání tanfomac

20 Rgulátoy Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní Konétně, př použtí utnoy mtoy otanm apoxmac fltoané ac, tá j popána pojtým přnom D o α poobě fnční onc 2 o 2 o α 2 α 2 α

21 Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní Rgulátoy 2. Altnata: Náhaa ac půměnou fncí: Dac oamžu nahaím půměnou ychlotí měn gulační ochyly a něol ntalů ooání Půměná ochyla D 6 3 3,5,5,5,

22 Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní Rgulátoy ] 2 [ D I u o L o } 2 ] 2 2 [ ] 2 [ { o u u u Polohoý ta onc čílcoého PID gulátou PD gulátou: Příůtoý taé ychlotní ta:

23 Rgulátoy Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní V pax l čato tat použtím ložtějších tutu gulačních oboů, nž j pouhá jnouchá gulační myča. K nm patří jména aání gulac a ompnac opaního požění mthů pto Přpomňm jž míněnou aání tutuu

24 Kompnac opaního požění Rgulátoy Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní mthů pto Přno uařné myčy j V přípaě oonalé hoy m choáním molu a říné outay m Naopa přípaě lacé pětnoabní tutuy bychom otal Y W R R * m m Y R R * * W R m R * R τ Y R * W * τ m τ

25 Rgulátoy Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní Kontac tohoto přítupu l uáat na jné aantě gulac ant. Jž ří jm uáal mol ynamy pacnta, tému j áoán popofol byl to taoý mol 4. řáu opaním požěním. Možná řšní automatcého říní. Njjnoušší aanta PI guláto požaoaná honota BI5

26 Rgulátoy Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní

27 Rgulátoy Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní U PI gulátou nají lé poblémy oclacm olm žáané honoty j ty žáoucí ompnoat opaní požění

28 Rgulátoy Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní

29 Rgulátoy Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní

30 Rgulátoy Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní

31 Rgulátoy Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní tutua gulátou jná ombnac MPC gulátou EPAC mthoým ptom

32 Rgulátoy Rflx požaaů půmylu na ýuu oblat automatcého říní a měřní Poobnější pop gulátou l najít Hoa R., Ioncu C., D Ky R. 2, Pct contol tatgy wth onln tm lay tmaton appl n gnal anatha, Poccng of th 9th IFAC Wohop on m Dlay ytm, Jun 2, Pagu, Cch Rpublc. olně otupné po gtac ofcálních tán obahujících úplné txty přípěů onfncí pořáaných Mnáoní fací automatcého říní IFAC

Podobné dokumenty

Příklady k přednášce 6 - Ustálený stav, sledování a zadržení poruchy

Příklady k přednášce 6 - Ustálený stav, sledování a zadržení poruchy Přílady přdnášc 6 - Utálný tav, ldování a zadržní poruchy Mchal Šb Automatcé řízní 08 3-3-8 Automatcé řízní - Kybrnta a robota Frvnční odzva, charatrta, přno Má-l tablní LTI ytém y () = Gu ()() na vtupu