Пример проектирования дискретного ПИД-регулятора


           

Дискретный ПИД-регулятор


Клиначёв Николай Васильевич

Пример проектирования дискретного ПИД-регулятора с применением инструментария моделирующих пакетов

Задачи проектирования дискретных ПИД-регулятора и коррекции подобны. В непрерывном варианте между устройствами есть отличие: регулятор должен содержать активные элементы - операционные усилители (ОУ), позволяющие усиливать сигналы, а коррекция может быть выполнена на пассивных элементах (RC-цепи). В дискретном же варианте устройства неразличимы - могут состоять из трех микросхем включенных последовательно (АЦП, цифровой сигнальный процессор (DSP), ЦАП). И регулятор и четыре основные вида последовательных корректирующих устройств описываются передаточной функцией (ПФ) не выше второго порядка. Следовательно, достаточно составить одну программу цифрового рекурсивного фильтра второго порядка для DSP и менять в зависимости от задачи пять - семь констант программы - коэффициентов z-ПФ. Для более качественного восприятия дальнейшего изложения вы можете посмотреть небольшие теоретические пояснения, а так же вашему вниманию предлагается методика составления разностных уравнений (РУ) и программ, реализующих z-ПФ на ЦВМ.

ЭТАП 1 - Синтез ПФ непрерывного ПИД-регулятора

Пусть имеется модель объекта (Plant, рис. 1) и звена обратной связи (Woc) параметры которых нам заданы. Задача синтеза непрерывного ПИД-регулятора сводится к настройке его параметров - коэффициента усиления пропорционального канала и сопрягающих частот интегрального и дифференциального каналов. Для ее решения следует использовать инструментарий итерационного подбора параметров программы VisSim - блоки "parametrUnknown" и "cost". Для сравнения результатов итераций следует составить функцию из блоков программы VisSim, которая представляет собой классическую улучшенную интегральную оценку качества переходного процесса (составной блок "Cost_Function - I^2").

На графике демонстрируются переходные процессы системы без регулятора и при настроенных его параметрах (начальные настройки ПИД-регулятора не оказывают влияния на вид ЛАЧХ объекта)



Содержание    Вперед





Forekc.ru
Рефераты, дипломы, курсовые, выпускные и квалификационные работы, диссертации, учебники, учебные пособия, лекции, методические пособия и рекомендации, программы и курсы обучения, публикации из профильных изданий