книги / Разработка Windows- приложения на C для комплекта ROBOX. Разработка ПИД-регулятора сервопривода
.pdf
Составитель:
канд. техн. наук, доцент кафедры автоматики и телемеханики Н.В. Андриевская
УДК 007.52 Р177
Рецензент:
д-р техн. наук, профессор С.Ф. Тюрин (Пермский национальный исследовательский политехнический университет)
Разработка \\тпс1о\\з-приложения на «С» для комплекта Р177 гоЪох. Разработка ПИД-регулятора сервопривода: метод, ука зания к лабораторной работе № 7 / сост. Н.В. Андриевская. -
Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехи, ун-та, 2021. - 8 с.
18ВК 978-5-398-02560-6
Рассмотрен седьмой этап комплекса лабораторных, позволяю щий произвести расчет САУ угловой скорости сервопривода. После расчета параметров ПИ-регулятора выполняется эксперимент с ис пользование созданного диалогового приложения. В результате экс перимента фиксируется время переходного процесса в САУ и осу ществляется анализ качества управления.
Издание ориентировано на студентов бакалавриата и магистра туры, направлений 27.03.04 и 27.04.04 «Управление в технических системах», 15.03.06 и 15.04.06 - «Мехатроника и робототехника», а также студентов других направлений и специальностей техниче ского профиля.
УДК 007.52
18ВИ 978-5-398-02560-6 |
©ПНИПУ, 2021 |
СОДЕРЖАНИЕ |
|
1. Расчет ПИД-регулятора............................................................................... |
4 |
2. Реализация ПИД-регулятора на сервоприводе................................... |
6 |
1. РАСЧЕТ ПИД-РЕГУЛЯТОРА
Структура САУ сервоприводом представлена на рис. 1.1
Рис. 1.1. Структурная схема САУ
На рис. 1.1. представлен ПИД-регулятор IV ( . V ) = Кп — — + Кдх
и передаточная функция объекта управления IVоу (5)
Настройка параметров регулятора может осуществляться раз
ными способами:
Рассмотрим настройку Шедела, обеспечивающую апериодиче
ский процесс с постоянной времени Тж
Данный алгоритм предназначен для объектов управления сле
дующего вида:
Щр) |
К |
рх (Т,>Т2). |
|
(Т,р+ \)(Т2р + \) е |
|
В соответствии с данным методом параметры регулятора рас |
||
считываются как: |
|
|
|
|
1 |
Кп = |
кп -Ки = |
КД =Т2, |
111111(7 ;.СТЖ ) |
||
где К - коэффициент усиления объекта управления; . Т2 - посто янные времени объекта управления; с - нормируемый коэффици
ент, принимающий значение от 2 до 4.
В соответствии с лабораторной работой № 6 была получена
модель
________ 63.267________
К у(*)
(0.00445 + 1X0.31125 + 1)'
Для данной модели К = 63.267, Тх= 0.3112, Т2 = 0.0044, т = 0 . На длительность переходного процесса существенное влияние
оказывает наибольшая постоянная времени, поэтому для повыше ния быстродействия необходимо уменьшить эту постоянную в не сколько раз.
Поэтому возьмем Тж=0,1.
Тогда для синтеза САУ достаточен ПИ-регулятор с параметра
ми ( Кд =Т2 = 0.0044 |
не окажет существенное влияние на динамику |
||
процесса) |
|
|
|
|
0,3112 |
0.05 |
|
Кп = |
|
||
|
КТ„ 63.287-0.1 |
|
|
^ = ш ш ( 7 ;,(2 + 4)7ж ) = 0.2 |
|
||
Кд = о |
|
|
|
Таким образом, ПИ-регулятор будет иметь вид: |
|
||
Жоу ( 5 ) = Кп + ^ ~ = 0.05 + — |
|
||
|
5 |
5 |
|
Результаты моделирования представлены на рис. 1.2. |
|
||
При синтезе следует иметь ввиду следующее: |
|
||
1. Время переходного процесса связано с Тж - |
1ии = 2пТж |
||
(п - порядок объекта управления). |
|
|
|
2. Увеличение |
пропорционального |
коэффициента |
приводит |
к увеличению быстродействия, но снижению устойчивости системы.
Введенные данные будут отражены в соответствующих окнах
меню ОеЮа(а
3.Запустить сервопривод, установив заданное значение оборо тов = 10 об/с
2-гезе1 1ощие (в окне 12) 8еШ(ЮЕ б-$е(ро1п!
ЗеШОИЕ
4.Отображение в виде графика и измерение времени.
5.Рассмотреть влияние изменение пропорциональной состав ляющей на время переходного процесса. Рассмотреть увеличение
иуменьшение пропорциональной составляющей в 10 раз (инте
гральная составляющая остается без изменения КИ = 0.2).
6. Рассмотреть влияние изменение интегральной составляю щей, пропорциональной составляющей на время переходного про цесса. Рассмотреть увеличение и уменьшение интегральной состав ляющей в 10 раз (пропорциональная составляющая остается без из менения Кп =0 .2).
7. Сравнить результаты измерений.
Учебное издание
РАЗРАБОТКА \Л/1Ы00\Л/3-ПРИЛ0ЖЕНИЯ НА «С» ДЛЯ КОМПЛЕКТА ГСОВОХ.
РАЗРАБОТКА ПИД-РЕГУЛЯТОРА СЕРВОПРИВОДА
Методические указания к лабораторной работе № 7
Составитель
Андриевская Наталья Владимировна
Редактор и корректор М.Н. Афанасьева
Подписано в печать 25.05.2021. Формат 60x90/16. Уел. печ. л. 0,5. Тираж Юэкз. Заказ № 122/2021.
Издательство Пермского национального исследовательского
политехнического университета.
Адрес: 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к. 113. Тел. (342) 219-80-33