Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Automatizační systémy II část 1.. Požadavky ke zkoušce  účast na skupinové konzultaci !  semestrální práce – zadání: –http://web.spscv.cz/~madaj/sempras2.pdf.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Automatizační systémy II část 1.. Požadavky ke zkoušce  účast na skupinové konzultaci !  semestrální práce – zadání: –http://web.spscv.cz/~madaj/sempras2.pdf."— Transkript prezentace:

1 Automatizační systémy II část 1.

2 Požadavky ke zkoušce  účast na skupinové konzultaci !  semestrální práce – zadání: –http://web.spscv.cz/~madaj/sempras2.pdf  požadavky na úpravu semestrální práce: –http://web.spscv.cz/~madaj/uabspr.pdf  vzorový titulní list a prohlášení: –http://web.spscv.cz/~madaj/pr1.doc –http://web.spscv.cz/~madaj/pr2.doc  písemný test na min. 60%,  osobní účast na zkoušce

3 Doporučená literatura  Balátě, J.: Automatické řízení, BEN, 2003  Kubík a kol.: Teorie automatického řízení, SNTL-ALFA  Kol. autorů: Automatizace a automatizační technika, 4 díly, ČM spol. pro aut., Computer Press, 2000  Švarc, I.: Automatizace, Automatické řízení, VUT Brno, 2003  Rampas: Automatizace I, II, skripta SPŠ a VOŠ Chomutov  Šmejkal, Martinásková: PLC a automatizace, BEN, 2002  Šmejkal, I.: PLC a automatizace 2., BEN, 2005  Novák, V.: Základy fuzzy modelování, BEN, 2002  Kol. autorů, Prostředky průmyslové automatizace, VUTIUM, 2006  Shmid, D. a kol.: Řízení a regulace pro strojírenství a mechatroniku, EUROPA-SOBOTÁLES, 2005  Odborné časopisy: Automatizace, Automa, Sdělovací technika

4 Číslicové řízení  Historie: Boole, Zuse, Turing, Neuman Mark I, ENIAC, Deep Blue  Výhody diskrétního řízení –centralizace a decentralizace –spolehlivost –snadná změna struktury regulátoru –programové nastavení parametrů regulátoru –drift nuly = 0 –přenos informace na velkou vzdálenost –lehčí nastavení, oživení, montáž a diagnostika

5 Blokové schéma číslicového RO  časová funkce přechází na vzorkovou x (t) na x (k) (správněji by mělo být k∙T)  k – pořadí vzorku s periodou T na ose času  vzorkovač a A/D – převod z e (t) na e (k)  D/A a tvarovač – převod z u (k) na u (t)  ústřední člen = mikroprocesorový systém  diferenciální rovnice přechází na diferenční tvar (náhrada diferenciálu rozdílem sousedních vzorků ku T)

6 Číslicová regulace  vliv vzorkování (Shanon-Kotelnikov)  vyjádření času jako násobku periody vzorkování  (k – 2)T, (k – 1)T, kT, (k+1)T atd.  zjednodušeně k–1, k, k+1  analogie se spojitými regulátory P, I, D  přechod z diferenciálních na diferenční rovnice regulátorů  rekurentnost popisu číslicového obvodu díky relativnosti určení času

7 Z transformace  odvozena od Laplaceovy transformace pro nespojité signály  definice Z{f (k) } = F (z) = ∑f (k) ∙z -k  obraz 1-ho skoku: Z {1 (k) } = z / (z-1)  přenos regulátoru F (z) = U (z) / E (z)  přenos soustavy F (z) = X (z) / U (z)  n-tá derivace → – n mocnina z

8 Zpětná Z transformace přenosu  určení hodnot originálu f(k) pomocí dělení čitatele jmenovatelem  pomocí transformačního vzorce f (k) = Z -1 {F (z) } = ∑(P (q) /Q’ (q) )·z k-1 Řešení diferenčních rovnic  postupným dosazováním (lehce programovatelné v libovolném pr. jazyku)  pomocí Z transformace x (k) = Z -1 {X (z) }= Z -1 {(z/(z-1)) ·F (z) }

9 Číslicový P regulátor  rovnice spojitého P regulátoru u (t) =k 0 ·e (t)  její tvar pro k násobek period vzorkování u (kT) =r 0 ·e (kT) jednoduše u (k) = r 0 ·e (k) pro k-1 u (k-1) = r 0 ·e (k-1)  diference rovnic (jejich rozdíl) u (k) – u (k-1) = r 0 ·e (k) – r 0 ·e (k-1)  úprava na rekurentní vztah u (k) = r 0 ·(e (k) - e (k-1) ) + u (k-1)

10 Číslicový I regulátor  rovnice spojitého I regulátoru u (t) = k -1 ∫ e (t) dt  integrál se nahradí sumou ∑T.e (k) pro k u (k) = r -1.T ∑ e (k) pro k-1 u (k-1) = r -1.T ∑ e (k-1)  diference rovnic u (k) – u (k-1) = r -1 ·T.e (k)  úprava na rekurentní vztah u (k) = r -1 ·T ·e (k) + u (k-1)

11 Číslicový D regulátor  rovnice spojitého D regulátoru u (t) =k 1 ·de (t) /dt  derivace se nahradí diferencí sousedních vzorků za čas vzorkování pro k u (k) = r 1 ·(e (k) – e (k-1) )/T pro k-1 u (k-1) = r 1 ·(e (k-1) – e (k-2) )/T  diference rovnic u (k) –u (k-1) = (r 1 /T) ·(e (k) –2·e (k-1) +e (k-2) )  úprava na rekurentní vztah u (k) = (r 1 /T)·(e (k) –2·e (k-1) +e (k-2) )+u (k-1)

12 Kombinované číslicové regulátory  PI u (k) = (r 0 + r -1 ·T)·e (k) – r 0 ·e (k-1) + u (k-1)  PD u (k) = (r 0 + r 1 /T)·e (k) – (r 0 + 2·r 1 /T)·e (k-1) + + r 1 /T·e (k-2) + u (k-1)  PID u (k) = (r 0 + r -1 ·T + r 1 /T)·e (k) – – (r 0 + 2·r 1 /T)·e (k-1) + r 1 /T·e (k-2) + u (k-1)

13 Návrh algoritmu řízení  regulátor se známou strukturou (PID) např. tabulkové výpočty pro zvolené maximální přeregulování  regulátor s neznámou strukturou (kritérium konečného regul. pochodu) x (k) = w (k-1)  úprava rovnice soustavy – vytknutí x (k)  za x (k) dosadit w (k-1)  upravit na tvar u (k) = … = rovnice regulátoru

14 Simulace řízení  regulační odchylka e (k) = w (k) – x (k)  soustava nahrazena modelem (její diferenční rovnicí) x (k) = ∑b·u (k-1) – ∑a·x (k-1)  navržený regulátor u r(k) = f(e (k) ) = f(w (k) – x (k) )  vliv poruchy na soustavu u (k) = u r(k) + z (k)  pro vliv řízení : w (k) = 1, z (k) = 0  pro vliv poruchy: w (k) = 0, z (k) = 1  výsledný vztah pro naprogramování x (k) = ∑ b·(f(w (k-1) – x (k-1) ) + z (k) ) – ∑a·x (k-1)

15 Přenosy a stabilita č. r. obvodu  přenos řídící veličiny  přenos poruchy v řízení  přenos poruchy v měření  jmenovatel přenosů = charakteristická rovnice: 1 + F 0(z) = 0  řešení jen pro jmenovatel ≠ 0  kriterium stability: aby byl č. r. obvod stabilní, musí všechny kořeny char. rov. ležet uvnitř 1-vé kružnice se středem v počátku kompl. roviny

16 Děkuji za pozornost


Stáhnout ppt "Automatizační systémy II část 1.. Požadavky ke zkoušce  účast na skupinové konzultaci !  semestrální práce – zadání: –http://web.spscv.cz/~madaj/sempras2.pdf."

Podobné prezentace


Reklamy Google