UR - wstęp

Podstawowe typy układów sterowania
Sterowanie w
układzie zamkniętym
układzie otwartym
(regulacja)
y*
sterownik
regulator u obiekt
+
u
we
y*
obiekt
ywy
- znany „przepis” na sterowanie
- stabilne
- niedokładne
ywy
-
- sterowanie jest wypracowywane
- stabilne/niestabilne
- dokładne
Feedforward Control
Feedback Control
Process Control
Podstawowe typy układów sterowania - przykład
Sterowanie w
układzie zamkniętym
układzie otwartym
(regulacja)
Tzew
Tzew
Twew
qk
Twew*
Tzew
Twew
qk
R
Twew*
1
Sterowanie logiczne, binarne, ciągłe, dyskretne
x*
sterownik
x*
u
we
obiekt
Q1.0
I0.0
-
xwy
• regulatory przekaźnikowe (binarne)
Q1.1
I0.2
I0.3
I0.1
x*
+
I0.0
I0.1
e
-
x
u Obiekt
• regulatory ciągłe
Q1.0
x*
+
Q1.0
I0.2
u
e
e
x
u Obiekt
PID(t)
-
Q1.1
• regulatory dyskretne
Q1.1
I0.3
regulacja klasyczna
Q1.1
Q1.0
xwy
e regulator u obiekt
+
• sterowanie logiczne (sekwencyjne)
• PLC - Programmable Logic Controller
x*
+
e
PID(z)
u Obiekt
x
-
Układ regulacji ciągłej – algorytm PID
x*
e
u
PID
+
PID-IND (INDependent algorithm)
x
Obiekt
GR = K p +
-
1
+ Td s
Ti s
PID-ISA (Ideal Standard Algorithm)
Simulink
G R = K p (1 +
Realizacja PID - możliwości
Realizacja PID - wybór
Kp
e
Td
Kp
1/Ti
s
1
+ Td s )
Ti s
Kp
Σ
1/s
u
Kp
e
Td
kTi
wp
s
Σ
u
1/s
u0
Kp
e
Td
1/Ti
1/s
s
Σ
u
1/Ti
wp
2
Układ regulacji ciągłej PID – wartości początkowe
fp
fp
h
h
fp
h* R
fz
h
A,a
h* +
Kp
e
Σ
-
h0
fz
h
kTi
1/s
fp
A,a
h
h0
fp0
Ah&(t ) = f p (t ) − ah(t )
Ah&(t ) = f p (t ) − ah(t )
0 = f p 0 − ah0
f p (t ) = K p e(t ) + kTi ∫ e(t )
h0 = f p 0 / a
e = 0 → h0 =
fp
h*
h0*
h*0
fp0
t
0 = f p 0 − ah0*
h
h0
t
f p 0 = ah0*
fp
h
h*0
fp0
t
t
t
Układ regulacji ciągłej PID - znak
x
*
e
+/-
PID
u
x
Obiekt
-/+
fp
fz
h*
h* R
fz
h
fz
fp
R
e
fp
h
fz
h
zbiornik
R
zbiornik
h
e
+
-
fp
*
+
h
R
h*
h* > h (poziom za niski)
zwiększ fp
e=h*-h
zmniejsz fp
1
sterowanie K p e + ∫ e
Ti
e=h-h*
3
Układ regulacji ciągłej PID – przykłady
Jakie znaki w węźle sumacyjnym? Jakie warunki początkowe w regulatorze?
Twew Tzew
Tgp
fg
qt
Tgz
Tgp
fg
Rz
Tgz
PI
Twew*
Tgp
qk
Tgp
Twew Tzew
pk
qt
Twew
Tzew
fk
qt
PI
qt
PI
Twew*
Twew*
Twew Tzew
Tgz
Tkz
PI
Twew*
4