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 r0 je obvod přiveden na mez stability. Toto zesílení se nazývá kritické zesílení a značí se r0k.

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 r0k a Tk z následující tabulky zjistíme optimální parametry regulátoru (P, PI, PID, PD a I ).

Seřízení regulátorů Ziegler-Nichols metoda (metoda seřízení regulátoru podle kritického zesílení r0k). Typ regulátoru r0 Ti Td P 0,5 r0k - PI 0,45 r0k 0,83 Tk PD 0,4 r0k 0,05 Tk PID 0,6 r0k 0,5 Tk 0,12 Tk I 2 Tk

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) y(t) w(t) V(s) Gs(s) Y(s) GR(s) Gs(s) W(s) Y(s) W(s)=0 G0(s) GR(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(∞) y(∞) -2% až 5% y(∞) ym tr t tm

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

POUŽITÁ LITERATURA 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. ŠVARC, Ivan. Automatické řízení. Vyd. 2. Brno: Akademické nakladatelství CERM, vi, 348 s. ISBN 978-80-214-4398-3. Obrázky: vlastní tvorba autora v programu PowerPoint , grafy tvořeny v MS Excelu 2010