zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Cơ khí - Chế tạo máy

Cách thiết kế bộ điều khiển PID

Chia sẻ: Nguyễn Ken Ken | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Báo xấu

1.273
lượt xem 84
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phương pháp thứ hai không cần đến mô hình toán học của đối tượng nhưng chỉ áp dụng cho một số lớp đối tượng nhất định. 1. Phương pháp Zieger-Nichols thứ nhất: Phương pháp này nhằm xác định các tham số K P , K I , K D cho bộ điều khiển PID trên cơ sở xấp xỉ hàm truyền đạt thành khâu quán tính bậc nhất (1) để hệ kín nhanh chóng về chế độ xác lập và độ quá điều chỉnh không quá 40%...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Cách thiết kế bộ điều khiển PID

Thiết kế bộ điều khiển PID Thiết Kế Bộ Điều Khiển PID Ziegler và Nichols đưa ra hai phương pháp thực nghiệm để xác định tham số bộ điều khiển PID.Phương pháp thứ nhất dùng mô hình xấp xỉ quán tính bậc nhất có trễ của đối tượng điều khiển: T s G(s)  ke delay (1) 1 Ts Phương pháp thứ hai không cần đến mô hình toán học của đối tượng nhưng chỉ áp dụng cho một số lớp đối tượng nhất định. 1. Phương pháp Zieger-Nichols thứ nhất: Phương pháp này nhằm xác định các tham số K P , K I , K D cho bộ điều khiển PID trên cơ sở xấp xỉ hàm truyền đạt thành khâu quán tính bậc nhất (1) để hệ kín nhanh chóng về chế độ xác lập và độ quá điều chỉnh không quá 40% Đặc tính động học: Ở đây ta đã mô phỏng với giả thiết xấp xỉ hàm truyền của hệ thống là: Lưu Như Hòa – ĐKTĐ – KSTN – K50 1
Thiết kế bộ điều khiển PID 6.25 13.5s G (s)  e 12.5s  1 (Trên thực tế các thông số Tdelay , T , k được xác định từ đặc tính động học của hệ hở) Nếu chọn các tham số cho bộ điều khiển PID theo phương pháp Z-N -1 thì ta có: T Kp T .K KP   0.1481 , K I   0.0055 , K D  delay p  1 kTdelay 2Tdelay 2 2. Phương pháp Zieger-Nichols thứ hai: Phương pháp Zieger-Nichols thứ hai 1( t ) y( t ) _ k G  s Phương pháp này thay bộ điều khiển PID trong hệ kín bằng bộ khuyếch đại,sau đó tăng k cho đến khi hệ nằm ở biên giới ổn định tức là hệ kín trở thành khâu dao động điều hòa.Lúc đó ta có Kgh và chu kỳ của dao động đó là Tgh.Tham số cho bộ điều khiển PID chọn theo bảng sau: Lưu Như Hòa – ĐKTĐ – KSTN – K50 2
Thiết kế bộ điều khiển PID Bộ điều Kp Ti Td khiển P 0,5*Kgh ∞ 0 PI 0,45* Kgh 1 0 * Tgh 1.2 PID 0,6*Kgh 0,5*Tgh 0,125*Tgh >> [num_delay,den_delay]=pade(13.5,3); >> sys=tf(6.25,[12.5 1])*tf(num_delay,den_delay) Transfer function: -6.25 s^3 + 5.556 s^2 - 2.058 s + 0.3048 ----------------------------------------------------- 12.5 s^4 + 12.11 s^3 + 5.004 s^2 + 0.9389 s + 0.04877 >> rlocus(sys); >> [k,p]=rlocfind(sys) Select a point in the graphics window selected_point = 0.0000 + 0.1521i k = 0.3438 p = -0.3985 + 0.6092i -0.3985 - 0.6092i -0.0000 + 0.1523i -0.0000 - 0.1523i Lưu Như Hòa – ĐKTĐ – KSTN – K50 3
Thiết kế bộ điều khiển PID Root Locus 1.5 1 0.5 Imaginary Axis 0 0.5 1 1.5 0.5 0 0.5 1 1.5 2 Real Axis 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.2 0 50 100 150 Lưu Như Hòa – ĐKTĐ – KSTN – K50 4
Thiết kế bộ điều khiển PID >>[Gm,Pm,Wg,Wp] = margin(k*sys) Gm = 1.0006 Pm = 0.1256 Wg = 0.1523 Wp = 0.1521 >> Tgh=2*pi/Wg Tgh = 41.2662 Chọn tham số cho bộ điều khiển PID ta có: K K p  0.6* Kgh  0.2063 , K I  P  0.01 , K D  K pTD  1.0640 TI Lưu Như Hòa – ĐKTĐ – KSTN – K50 5
Thiết kế bộ điều khiển PID 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 3. Phương pháp dựa vào điều kiện tối ưu chuẩn H 2 :  2 Chỉ tiêu tối ưu là  e (t )  min 0 Lưu Như Hòa – ĐKTĐ – KSTN – K50 6
Thiết kế bộ điều khiển PID function [Kp,Ki,Kd] = run_pid() >> pid_model; pid0 = [0.2063 0.01 1.0640]; options = optimset('LargeScale','off','Display','iter',... 'TolX',0.0001,'TolFun',0.0001); pid = lsqnonlin(@pid_lsq, pid0, [], [], options); [Kp Ki Kd] = pid; function F = pid_lsq(pid) [Kp Ki Kd] = pid; simopt = simset('solver','ode45','SrcWorkspace','Current'); [tout,xout,yout] = sim('pid_model',[0 200],simopt); F = yout-1; end end [kp,ki,kd]=run_pid Directional Iteration Func-count Residual Step-size derivative Lambda 0 4 5.81452 1 12 4.30085 1.25 -0.284 4.44604 2 19 4.25474 0.948 -0.000296 1.79785 3 27 4.24586 1.75 -1.05e-005 1.806 4 34 4.24396 1.01 -7.01e-008 0.65562 5 42 4.24378 1.26 2.98e-009 0.655853 6 49 4.24376 0.977 4.91e-010 0.327926 7 56 4.24376 1.13 2.33e-010 0.327929 8 63 4.24376 0.95 3.22e-011 0.163964 Optimization terminated: directional derivative along search direction less than TolFun and infinity-norm of gradient less than 10*(TolFun+TolX). kp = 0.1132 ki = 0.0118 kd = 0.8467 Lưu Như Hòa – ĐKTĐ – KSTN – K50 7
Thiết kế bộ điều khiển PID 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Lưu Như Hòa – ĐKTĐ – KSTN – K50 8

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.