Tha an artaigil seo a’ tòiseachadh sreath de artaigilean a tha coisrigte do dhòighean fèin-ghluasadach airson gleusadh luchd-riaghlaidh PID ann an àrainneachd Simulink. An-diugh gheibh sinn a-mach mar a dh’ obraicheas tu leis an tagradh PID Tuner.
Ro-ràdh
Faodar beachdachadh air an seòrsa luchd-riaghlaidh as mòr-chòrdte a thathas a’ cleachdadh ann an gnìomhachas ann an siostaman smachd lùb dùinte mar luchd-riaghlaidh PID. Agus ma tha cuimhne aig innleadairean air structar agus prionnsapal obrachaidh an rianadair bho na làithean oileanach aca, an uairsin an rèiteachadh aige, i.e. Tha àireamhachadh co-èifeachdan smachd fhathast na dhuilgheadas. Tha tòrr litreachas ann, an dà chuid cèin (mar eisimpleir, [1, 2]) agus dachaigheil (mar eisimpleir, [3, 4]), far a bheil atharrachadh luchd-riaghlaidh air a mhìneachadh ann an cànan caran toinnte teòiridh smachd fèin-ghluasadach.
Bheir an t-sreath artaigilean seo cunntas air dòighean fèin-ghluasadach gus luchd-riaghlaidh PID a ghleusadh a’ cleachdadh innealan Simulink leithid:
- Tuner PID
- Optimizer freagairt
- Tuner siostam smachd,
- Tuner PID stèidhichte air freagairt tricead,
- Autotuner PID lùb dùinte.
Bidh cuspair an t-siostam smachd na dhràibhear dealain stèidhichte air motair DC air a bhrosnachadh le magnets maireannach, ag obair còmhla ri bogsa gèar airson luchd inertial, leis na paramadairean a leanas:
- bholtaids solair motair, ;
- strì an aghaidh lùbach armature motair, ;
- reactance inductive de lùbach armature motair, ;
- co-èifeachd torque einnsean, ;
- mionaid de inertia an rotor motair, .
Paramadairean luchdachadh is bogsa gèar:
- mionaid de inertia an luchd, ;
- co-mheas gèar, .
Gu practaigeach chan eil foirmlean matamataigeach anns na h-artaigilean, ge-tà, tha e ion-mhiannaichte gu bheil eòlas bunaiteach aig an leughadair ann an teòiridh smachd fèin-ghluasadach, a bharrachd air eòlas air modaladh ann an àrainneachd Simulink gus an stuth a tha san amharc a thuigsinn.
Modail siostam
Beachdaichidh sinn air siostam smachd sreathach airson astar ceàrnach draibhidh dealain servo, agus tha diagram bloca nas sìmplidhe air a thaisbeanadh gu h-ìosal.
A rèir an structair a chaidh a thoirt seachad, chaidh modail de shiostam mar sin a thogail ann an àrainneachd Simulink.
Chaidh modalan den draibhear dealain (fo-shiostam actuator dealain) agus luchd inertial (fo-shiostam luchdan) a chruthachadh a’ cleachdadh blocaichean leabharlainn modaladh corporra :
- modail dràibhidh dealain,
- modail inertial load.
Tha modalan dràibhidh is luchdan dealain cuideachd a’ toirt a-steach fo-shiostaman mothachaidh de dhiofar mheudan corporra:
- sruth a’ sruthadh ann an lùbach armature an motair (fo-shiostam A),
- bholtaids air a lùbach (fo-shiostam V),
- luaths ceàrnach an nì smachd (fo-shiostam Ω).
Mus suidhich sinn crìochan an rianadair PID, ruithidh sinn am modail airson àireamhachadh, a’ gabhail ri gnìomh gluasaid an rianadair . Tha na toraidhean atharrais airson comharra cuir a-steach de 150 rpm air an sealltainn gu h-ìosal.
Bhon anailis air na grafaichean gu h-àrd tha e soilleir:
- Chan eil co-chomharran toraidh an t-siostam smachd a’ ruighinn an luach ainmichte, i.e. Tha mearachd staitigeach san t-siostam.
- Bidh an bholtadh air na lùban motair a’ ruighinn luach 150 V aig toiseach an atharrais, a dh’ adhbhraicheas fàiligeadh mar thoradh air solar bholtachd nas àirde na an tè ainmichte (24 V) gu na lùban aige.
Leig le freagairt an t-siostaim gu aon ghluasad na riatanasan a leanas a choileanadh:
- overshoot (Overshoot) gun a bhith nas fhaide na 10%,
- Àrdachadh ùine nas lugha na 0.8 s,
- Ùine gluasaid (ùine rèiteachaidh) nas lugha na 2 s.
A bharrachd air an sin, feumaidh an riaghlaiche an bholtachd a chaidh a thoirt don motair lùbach a chuingealachadh gu luach bholtachd solair.
A 'suidheachadh an stiùiriche
Tha paramadairean an rianadair air an rèiteachadh leis an inneal , a tha ri fhaighinn gu dìreach ann an uinneag paramadairean bloc Rianadair PID.
Thèid an tagradh a chuir air bhog le putadh air putan Fonn…suidhichte air a’ phannal Tuning fèin-ghluasadach. Is fhiach a bhith mothachail, mus dèan thu an ìre de shuidheachadh paramadairean an rianadair, feumar an seòrsa a thaghadh (P, PI, PD, msaa), a bharrachd air an t-seòrsa aige (analog no air leth).
Leis gur e aon de na riatanasan a bhith a’ cuingealachadh a cho-chomharran toraidh (bholtaids air lùbach motair), bu chòir an raon bholtachd ceadaichte a shònrachadh. Airson seo:
- Rach gu tab Sàthadh toraidh.
- Cliog air a 'phutan bratach Cuir crìoch air toradh, mar thoradh air an sin tha na raointean airson a bhith a’ suidheachadh crìochan àrd (Crìoch àrd) agus nas ìsle (Crìoch as ìsle) den raon luach toraidh air an cur an gnìomh.
- Suidhich crìochan an raoin.
Tha obrachadh ceart an aonaid riaghlaidh mar phàirt den t-siostam a’ toirt a-steach cleachdadh dhòighean a tha ag amas air cuir an-aghaidh sùghaidh iomlan. Bidh am bloca a’ cur an gnìomh dà dhòigh: cùl-àireamhachadh agus clampadh. Gheibhear fiosrachadh mionaideach mu na dòighean sin . Tha an clàr tuiteam-sìos taghadh dòigh suidhichte air a’ phannal Frith-gaoithe.
Anns a 'chùis seo, sgrìobhaidh sinn na luachan 24 agus -24 anns na raointean Crìochan as àirde и Crìochan as ìsle a rèir sin, agus cuideachd cleachd an dòigh clampaidh gus cuir às do shàthachadh iomlan.
Is dòcha gu bheil thu mothachail gu bheil coltas a’ bhloc riaghlaidh air atharrachadh: tha soidhne sùghaidh air nochdadh ri taobh port toraidh a ’bhloc.
An uairsin, gabh ris a h-uile atharrachadh le putadh air a ’phutan Cuir a-steach, till air ais chun tab prìomh agus an cnoc Fonn…, a dh'fhosglas uinneag tagraidh PIDTuner ùr.
Ann an raon grafaigeach na h-uinneige, tha dà phròiseas gluasadach air an taisbeanadh: le paramadairean gnàthach an rianadair, i.e. airson rianadair neo-rèitichte, agus airson luachan air an taghadh gu fèin-obrachail. Chithear luachan paramadair ùra le bhith a’ briogadh air a’ phutan Seall Parameterssuidhichte air a’ bhàr-inneal. Nuair a bhrùthas tu air a’ phutan, nochdaidh dà chlàr: na paramadairean taghte den rianadair (Parameatairean Rianadair) agus na measaidhean air feartan a’ phròiseas tar-ghluasadach leis na paramadairean taghte (Coileanadh agus Seasmhachd).
Mar a chithear bho luachan an dàrna clàr, tha na co-èifeachdan rianadair air an tomhas gu fèin-ghluasadach a’ sàsachadh nan riatanasan gu lèir.
Tha suidheachadh an riaghlaiche air a chrìochnachadh le bhith a 'putadh air a' phutan le triantan uaine air taobh deas a 'phutan Seall Parameters, às deidh sin bidh na luachan paramadair ùra ag atharrachadh gu fèin-ghluasadach anns na raointean co-fhreagarrach ann an uinneag roghainnean paramadair bloc Rianadair PID.
Tha toraidhean atharrais air siostam le rianadair gleusta airson grunn chomharran cuir a-steach air an sealltainn gu h-ìosal. Aig ìrean comharran cuir a-steach àrd (loidhne ghorm), obraichidh an siostam ann am modh sùghaidh bholtachd.
Thoir fa-near gu bheil an inneal PID Tuner a’ taghadh na co-èifeachdan rianadair stèidhichte air modal sreathach, agus mar sin nuair a ghluaiseas tu gu modal neo-loidhneach, feumar na crìochan aige a shoilleireachadh. Anns a 'chùis seo, faodaidh tu an tagradh a chleachdadh .
Litreachas
- Leabhar-làimhe de Riaghailtean Tuning Rianadair PI agus PID. Aidan O'Dwyer
- Dealbhadh Siostam Smachd PID agus gleusadh fèin-ghluasadach a’ cleachdadh MATLAB, Simulink. Wang L.
- Smachd PID ann an cruth neo-teann. Karpov V.E.
- Luchd-riaghlaidh PID. Cùisean buileachaidh. Pàirtean 1, 2. Denisenko V.
Source: www.habr.com