Замкнутые системы управления

Сентябрь 15, 2022

Главная
Алгебра
Замкнутые системы управления

Содержание

2. Общая функциональная схема распределенной (сетевой архитектуры) иерархической системы управления:
3. Обобщенная схема многоконтурной системы автоматического управления .
5. Диаграмма изменения во времени ε(t) и ε’(t)
6. ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР График пропорционального регулирования
7. Переходный процесс при пропорциональном регулировании
8. П-регулятор Структурная схема П-регулятора Закон П-регулирования
9. Структурная схема идеальных ПИ-регуляторов
10. Переходной процесс при пропорционально-интегральном регулировании
11. Варианты структурных схем промышленных ПИ-регуляторов
12. ПРОПОРЦИОНАЛЬНОИНТЕГРАЛЬНОДИФ-ФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ (ПИД) РЕГУЛЯТОРЫ
13. Переходной процесс при ПИД- регулировании
14. БИБЛИОТЕКА АЛГОРИТМОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ В ПАКЕТЕ UNITY PRO
15. УПРАВЛЕНИЕ ВВОДОМ/ВЫВОДОМ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ (IO MANAGEMENT) Библиотека управления аналоговым вводом/выводом содержит разделы Analog I/O Configuration, Analog
16. УСТРОЙСТВА ОБРАБОТКИ ДАННЫХ (CONDITIONING) Здесь представлены алгоритмы динамических преобразований: фильтр 1-го порядка, вычислитель производной со сглаживанием,
17. Функциональные блоки контура регулирования DTIME (Dead Time) – задержка. Этот блок реализует функцию чистого запаздывания в
18. Функциональные блоки контура регулирования (продолжение) LEAD (Differentiator with Delay) – дифференцирование с задержкой, вычисление производной со
19. Функциональные блоки контура регулирования (продолжение) TOTALIZER (Totalling Unit) – сумматор (накопитель), суммирующая функция, предназначенная для представления
20. РЕГУЛЯТОРЫ (CONTROLLER) С помощью блоков FFB, входящих в раздел «Controller», могут осуществляться следующие алгоритмы регулирования и
21. РЕГУЛЯТОРЫ (продолжение) PI_B (Basic PI Controller) – базовый ПИ-регулятор; этот блок рекомендуется использовать в случае грубой
22. РЕГУЛЯТОРЫ (продолжение) SAMPLETM (Sample time) – шаблон времени; этот блок используется для управления блоками после холодного
23. РЕГУЛЯТОРЫ (продолжение) STEP3 (3-Position On/Off Controller) – трех позиционный регулятор, трехпозиционное реле с зоной нечувствительности и
24. Структурная схема САР с ПИД-регулятором FGEN-функциональный блок является генератором задающего воздействия g; а блок PID –
25. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ БЛОК LAG (АПЕРИОДИЧЕСКОЕ ЗВЕНО) Выходное значение вычисляется по формуле где Y(old) – выходное значение Y
26. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ БЛОК DEADTIME (ЗАПАЗДЫВАНИЕ)
27. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ БЛОК FGEN (ГЕНЕРАТОР ФУНКЦИЙ) Генератор функций позволяет получить восемь сигналов различной формы: ступенчатую функцию, линейную,
29. PID-регулятор
30. Структура PID-регулятора
32. Скачать презентацию

Слайд 2

Общая функциональная схема распределенной (сетевой архитектуры) иерархической системы управления:

Слайд 3

Обобщенная схема многоконтурной системы автоматического управления .

Слайд 4

Слайд 5

Диаграмма изменения во времени ε(t) и ε’(t)

Слайд 6

ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР
График пропорционального
регулирования

Слайд 7

Переходный процесс при пропорциональном регулировании

Слайд 8

П-регулятор
Структурная схема П-регулятора
Закон П-регулирования

Слайд 9

Структурная схема идеальных ПИ-регуляторов

Слайд 10

Переходной процесс при пропорционально-интегральном регулировании

Слайд 11

Варианты структурных схем промышленных ПИ-регуляторов

Слайд 12

ПРОПОРЦИОНАЛЬНОИНТЕГРАЛЬНОДИФ-ФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ (ПИД) РЕГУЛЯТОРЫ

Слайд 13

Переходной процесс при ПИД- регулировании

Слайд 14

БИБЛИОТЕКА АЛГОРИТМОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ В ПАКЕТЕ UNITY PRO

Слайд 15

УПРАВЛЕНИЕ ВВОДОМ/ВЫВОДОМ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ (IO MANAGEMENT)
Библиотека управления аналоговым вводом/выводом содержит разделы

Analog I/O Configuration, Analog I/O Scaling, Immediate I/O и I/O Configuration

Слайд 16

УСТРОЙСТВА ОБРАБОТКИ ДАННЫХ (CONDITIONING)
Здесь представлены алгоритмы динамических преобразований:
фильтр 1-го порядка,

вычислитель производной со сглаживанием,
фазовый корректор на основе форсирующего и апериодических звеньев,
интегратор,
два звена чистого запаздывания.

Слайд 17

Функциональные блоки контура регулирования
DTIME (Dead Time) – задержка. Этот блок реализует

функцию чистого запаздывания в виде линий задержки, допускающую параметрическое введение запаздывания
для входного сигнала с целью обеспечения для высокоточной реализации либо реализации динамически изменяемого запаздывания;
INTEGRATOR (Integrator with Output Limit) – интегратор;
LAG_FILTER (Lag Element, 1 st Order) – апериодическое звено, фильтр 1-го порядка;
LDLG (Lead/Lag Function with Smoothing) – дифференцирование со сглаживанием, фазовая коррекция на основе форсирующего (дифференцирующего звена первого порядка) и апериодических звеньев;

Слайд 18

Функциональные блоки контура регулирования (продолжение)
LEAD (Differentiator with Delay) – дифференцирование с задержкой,

вычисление производной со сглаживанием;
MFLOW (Mass Flow Controller) – обработка данных измерения, обработка данных измерения дифференциального давления, получаемых от вакуумного элемента;
QDTIME (Dead Time (Simple)) – задержка (быстрая), функция чистого запаздывания в виде линий задержки, допускающая параметрическое введение запаздывания для входного сигнала с целью обеспечения быстрой, т. е. (Q=Quick) реализации;
SCALING (Scaling) – масштабирование, масштабирование дискретной переменной любого типа;

Слайд 19

Функциональные блоки контура регулирования (продолжение)
TOTALIZER (Totalling Unit) – сумматор (накопитель), суммирующая функция,

предназначенная для представления интегральной выборки в виде фрагментов и для выполнения анализа в полном объеме. В результате применения этой функции можно интегрировать очень слабые сигналы на фоне весьма существенных значений выборки в целом. Данная функция характеризует свойства каждого отдельного фрагмента, не влияющего на информацию, представленную в полном объеме (интегратор с памятью);
VEL_LIM (Velocity Limiter) – ограничение скорости, ограничение градиента по любому входу промежуточной переменной (ограничение скорости изменения выходного сигнала).

Слайд 20

РЕГУЛЯТОРЫ (CONTROLLER)
С помощью блоков FFB, входящих в раздел «Controller», могут осуществляться

следующие алгоритмы регулирования и автонастройки:
AUTOTUNE (Automatic Controller Tuning) – автонастройка регуляторов, блок автоматической настройки (автонастройки) регулятора,он существенно упрощает фазу
настройки параметров регуляторов PIDFF и PI_B. Этот блок нетрудно подключается со стороны входов блока регулятора, причем процесс автонастройки может быть реализован в любой момент без вспомогательных программных средств.
IMC (Internal Model Controller) – внутренняя модель регулятора.

Слайд 21

РЕГУЛЯТОРЫ (продолжение)
PI_B (Basic PI Controller) – базовый ПИ-регулятор; этот блок рекомендуется

использовать в случае грубой настройки регулятора, когда допустимо применение обычного ПИ-алгоритма; он обладает всеми классическими функциональными признаками, являясь в то же время более простым и доступным при настройке.
PIDFF (Complete PID Controller) – полный ПИД-регулятор; этот блок рекомендуется использовать тогда, когда требуется обеспечить очень высокую точность регулирования (настройки), он обладает самыми полными возможностями в качестве ПИД-регулятора с универсальным набором конфигураций, в том числе позволяет:
· выбрать смешанную или параллельную структуру;
· использовать вход Feed Forward с целью компенсации возмущающего
воздействия;
· реализовать механизмы регенерации (препятствующие переполнению интегратора).

Слайд 22

РЕГУЛЯТОРЫ (продолжение)
SAMPLETM (Sample time) – шаблон времени; этот блок используется для

управления блоками после холодного старта с целью снижения требований к CPU в начале цикла сканирования программы.
STEP2 (2-Position On/Off Controller) – двух позиционный регулятор, двухпозиционное реле с петлей гистерезиса; этот регулятор предназначен для формирования реальных сигналов управления в случае единственного исполнительного устройства.
При необходимости обеспечить более точное релейное управление можно воспользоваться традиционным регулятором в сочетании с блоком широтно-импульсной модуляции – ШИМ (PWM1).

Слайд 23

РЕГУЛЯТОРЫ (продолжение)
STEP3 (3-Position On/Off Controller) – трех позиционный регулятор, трехпозиционное реле

с зоной нечувствительности и петлей гистерезиса; он предназначен для формирования реальных сигналов управления, если надо управлять двумя исполнительными устройствами. При необходимости обеспечить более точное релейное управление можно воспользоваться традиционным регулятором в сочетании с блоком ШИМ (PWM1).

Слайд 24

Структурная схема САР с ПИД-регулятором
FGEN-функциональный блок является генератором задающего воздействия g;

а блок PID – формирует ПИД-закон регулирования.
Блок FGEN обеспечивает возможность формирования задающего и возмущающего воздействий по заданной программе (автоматически).

Слайд 25

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ БЛОК LAG (АПЕРИОДИЧЕСКОЕ ЗВЕНО)
Выходное значение вычисляется по формуле
где Y(old) –

выходное значение Y от предыдущего цикла;
dt – отрезок времени между текущим и предыдущим циклами;
X(old) – входное значение X от предыдущего цикла.

Слайд 26

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ БЛОК DEADTIME (ЗАПАЗДЫВАНИЕ)

Слайд 27

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ БЛОК FGEN (ГЕНЕРАТОР ФУНКЦИЙ)
Генератор функций позволяет получить восемь сигналов различной

формы:
ступенчатую функцию, линейную, дельта-функцию, пилообразную функцию, прямоугольную волну, трапецеидальную функцию, синусоиду, случайное число.

Слайд 28

Слайд 29

PID-регулятор

Слайд 30

Замкнутые системы управления

Содержание

Общая функциональная схема распределенной (сетевой архитектуры) иерархической системы управления:

Обобщенная схема многоконтурной системы автоматического управления .

Диаграмма изменения во времени ε(t) и ε’(t)

ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОРГрафик пропорционального регулирования

Переходный процесс при пропорциональном регулировании

П-регуляторСтруктурная схема П-регулятораЗакон П-регулирования

Структурная схема идеальных ПИ-регуляторов

Переходной процесс при пропорционально-интегральном регулировании

Варианты структурных схем промышленных ПИ-регуляторов

ПРОПОРЦИОНАЛЬНОИНТЕГРАЛЬНОДИФ-ФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ (ПИД) РЕГУЛЯТОРЫ

Переходной процесс при ПИД- регулировании

БИБЛИОТЕКА АЛГОРИТМОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ В ПАКЕТЕ UNITY PRO

УПРАВЛЕНИЕ ВВОДОМ/ВЫВОДОМ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ (IO MANAGEMENT)Библиотека управления аналоговым вводом/выводом содержит разделы

УСТРОЙСТВА ОБРАБОТКИ ДАННЫХ (CONDITIONING)Здесь представлены алгоритмы динамических преобразований: фильтр 1-го порядка,

Функциональные блоки контура регулированияDTIME (Dead Time) – задержка. Этот блок реализует

Функциональные блоки контура регулирования (продолжение)LEAD (Differentiator with Delay) – дифференцирование с задержкой,

Функциональные блоки контура регулирования (продолжение)TOTALIZER (Totalling Unit) – сумматор (накопитель), суммирующая функция,

РЕГУЛЯТОРЫ (CONTROLLER)С помощью блоков FFB, входящих в раздел «Controller», могут осуществляться

РЕГУЛЯТОРЫ (продолжение)PI_B (Basic PI Controller) – базовый ПИ-регулятор; этот блок рекомендуется

РЕГУЛЯТОРЫ (продолжение)SAMPLETM (Sample time) – шаблон времени; этот блок используется для

РЕГУЛЯТОРЫ (продолжение)STEP3 (3-Position On/Off Controller) – трех позиционный регулятор, трехпозиционное реле

Структурная схема САР с ПИД-регуляторомFGEN-функциональный блок является генератором задающего воздействия g;

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ БЛОК LAG (АПЕРИОДИЧЕСКОЕ ЗВЕНО)Выходное значение вычисляется по формулегде Y(old) –