Vaja št.: 2

Datum: 17.12.2001

Besedilo naloge:

S pomočjo BODE-jeve metode določite parametre PID.regulatorja za objekt vodenja, ki je realiziran z elektronskimi elementi. Zaprto-zančni sistem naj izpolnjuje postavljene zahteve. Za realizacijo PID regulatorja uporabite simulacijsko napravo in programski paket MATLAB.

Model procesa:

         Objekt vodenja je realiziran s pomočjo elektronskih elementov in naj predstavlja model procesa.

Blokovna shema:

Strukture in parametrov procesa ne poznamo. S pomočjo meritve stopničnega odziva pod-procesov F1(s) do F3(s) ugotovimo, kakšen prenosni člen predstavljajo ti pod-procesi in določimo njihove parametre.

S pomočjo spominskega osciloskopa in generatorja pravokotnih in trikotnih periodičnih signalov izvedemo vajo.

Zahteve:

         Zahteve, ki jih poznamo za odprto-zančni sistem, definiramo v časovnem prostoru za enotin stopnični odziv:

         Statični pogrešek:     |ε| = 0

         Prenihaj:      Ap = 15%, D = 0,5

         Nastavitveni čas:   t_n => kolikor mogoče kratek

         Čas vzpona:          t_v => kolikor mogoče kratek

Postopek reševanja naloge:

1.) Izmerimo stopnične odzive vseh parametrov. Ugotoviti moramo, kakšni 

     prenosni členi ustrezajo dobljenim stopničnim odzivom. Določiti je potrebno 

    parametre funkcije F1(s) do F3(s).

	tv1	K1	tv2	K2	tv3	K3
F1(s)	9 [ ms ]	1,05
F2(s)			9 [ ms ]	1,05
F3(s)					3 [ ms ]	1,05

T₁= T₂

2.) Potrebno je izbrati integracijsko časovno konstanto T_I in T_D PID-regulatorja,

     ki ga bomo uporabili za regulacijo danega objekta vodenja.

T_i = max T proge

T_d = druga največja T proge

Izračun:

T_i' = 0,018 [s]

T_d' = 0,0045 [s]

K_R = 10,08 => nastavimo pa manj, zaradi perifernih enot

3.) S pomočjo metode KLK in odprte zanke določimo parameter K_R  izbranega   

     PID-regulatorja. Pri tem si pomagamo s programskim paketom MATLAB.

Bode-jev diagram:

Izračun:

4.) Izračunane parametre regulatorja preračunamo za obliko prenosne funkcije  

      PID-regulatorja na simulacijski napravi in jih nastavimo na simulacijski 

     napravi. Posnamemo stopnični odziv zaprto-zančnega sistema in ugotovimo  

     ali dobljeni odzivi izpolnjujejo postavljene zahteve.