Regultory v automatizaci VY32INOVACETomes 05 2 20 Sezen

Regulátory v automatizaci VY_32_INOVACE_Tomes _05 -2 -20 -Seřízení regulátorů Autor: Ing. Dalibor Tomeš Tento výukový materiál byl zpracován v rámci projektu EU peníze středním školám - OP VK 1. 5. CZ. 1. 07/1. 5. 00/34. 0195 – Individualizace a inovace výuky

Anotace • Materiál vysvětluje seřízení regulátorů v regulačním obvodu, tedy nastavení parametrů regulátoru k dané regulované soustavě. Slouží k výkladu. Lze jej použít i pro samostudium.

Seřízení regulátorů

Seřízení regulátorů Ziegler-Nichols • Přivedeme obvod na hranici stability (optimální nastavení s tímto kritickým nastavením (mezí stability) souvisí. • Kritické nastavení (na mezi stability) je takové, kdy je integrační (Ti -> ∞) a derivační (Td -> 0) složka regulátoru vyřazena a změnou zesílení r 0 je obvod přiveden na mez stability. Toto zesílení se nazývá kritické zesílení a značí se r 0 k.

Seřízení regulátorů Ziegler-Nichols • Na hranici stability kmitá regulační obvod netlumenými kmity s konstantní amplitudou a určitou konkrétní frekvenci, resp. Konkrétní periodě Tk, jež se nazývá kritická perioda. • Pokud známe tyto dva parametry r 0 k a Tk z následující tabulky zjistíme optimální parametry regulátoru (P, PID, PD a I ).

Seřízení regulátorů • Ziegler-Nichols metoda (metoda seřízení regulátoru podle kritického zesílení r 0 k). Typ regulátoru r 0 T P 0, 5 r 0 k - - PI 0, 45 r 0 k 0, 83 Tk - PD 0, 4 r 0 k - 0, 05 Tk PID 0, 6 r 0 k 0, 5 Tk 0, 12 Tk I - 2 Tk - i Td

Seřízení regulátorů Ziegler-Nichols • Jednoduchost v praktickém použití. • V praxi hodně používané. • Blízké optimálnímu nastavení, dá se další změnou parametrů regulátoru nastavit lépe, aby bylo docíleno menší hodnoty ym a kratší dobu regulace tr.

Kvalita regulace - připomenutí v(t) y(t) w(t) V(s) Gs(s) Y(s) W(s) GR(s) W(s)=0 GR(s) Gs(s) G 0(s) Y(s)

Kvalita regulace - připomenutí • Statická kvalita • Trvalá regulační odchylka vypovídá o kvalitě regulace, tzv. statické přesnosti regulačního pochodu • Dynamická kvalita • Trvalá regulační odchylka z hlediska časového průběhu (viz následující obrázek)

Kvalita regulace y(t) +2% až 5% y(∞) -2% až 5% y(∞) ym tr t tm

Kvalita regulace - připomenutí Především nás zajímá: y(t) y(∞) +2% až 5% y(∞) -2% až 5% y(∞) ym tr tm Relativní překmit (přeregulování) k regulované veličiny t Doba regulace tr

POUŽITÁ LITERATURA 1) BÍLEK, Jan a Jiří BAYER. Základy automatizace pro učební a studijní obory středních odborných učilišť. 1. vyd. Praha: SNTL, 1990, 169 s. ISBN 80 -030 -0570 -1. 2) ŠVARC, Ivan. Automatické řízení. Vyd. 2. Brno: Akademické nakladatelství CERM, vi, 348 s. ISBN 978 -80 -214 -4398 -3. 3) Obrázky: vlastní tvorba autora v programu Power. Point , grafy tvořeny v MS Excelu 2010