Ity lahatsoratra ity dia manomboka andiana lahatsoratra natokana ho an'ny fomba mandeha ho azy amin'ny fandrindrana ny fanaraha-maso PID ao amin'ny tontolo Simulink. Androany dia hojerentsika ny fomba fiasa amin'ny fampiharana PID Tuner.
fampidirana
Ny karazana mpanara-maso malaza indrindra ampiasaina amin'ny indostria amin'ny rafitra fanaraha-maso mihidy dia azo raisina ho mpifehy PID. Ary raha tsaroan'ny injeniera ny rafitra sy ny fitsipiky ny fiasan'ny mpanara-maso hatramin'ny andron'ny mpianatra, dia ny fanamafisana azy, i.e. Ny kajy ny coefficients contrôleur dia mbola olana. Be dia be ny literatiora, na vahiny (ohatra, [1, 2]) na an-trano (ohatra, [3, 4]), izay hazavaina amin'ny fiteny sarotra kokoa amin'ny teoria fanaraha-maso mandeha ho azy ny fanitsiana ny mpandrindra.
Ity andian-dahatsoratra ity dia mamaritra ny fomba mandeha ho azy amin'ny fandrindrana ny fanaraha-maso PID amin'ny fampiasana fitaovana Simulink toy ny:
- PID Tuner
- Response Optimizer
- Fanaraha-maso System Tuner,
- PID Tuner mifototra amin'ny valin'ny matetika,
- Closed-Loop PID Autotuner.
Ny tanjon'ny rafitra fanaraha-maso dia ho fiara elektrika mifototra amin'ny motera DC mientanentana amin'ny andriamby maharitra, miara-miasa amin'ny boaty ho an'ny entana inertial, miaraka amin'ireto marika manaraka ireto:
- famatsiana motera, ;
- fanoherana mavitrika amin'ny fihodinan'ny motera armature, ;
- inductive reactance ny maotera armature winding, ;
- maotera Torque coefficient, ;
- ny fotoana inertia ny motera rotor, .
Load sy gearbox parameters:
- fotoana inertia ny entana, ;
- gear ratio, .
Ny lahatsoratra dia saika tsy misy formula matematika, na izany aza, irina ny mpamaky hanana fahalalana fototra amin'ny teoria momba ny fanaraha-maso mandeha ho azy, ary koa ny traikefa amin'ny modely amin'ny tontolo Simulink mba hahatakarana ny fitaovana atolotra.
Modely rafitra
Andeha hodinihintsika ny rafitra fanaraha-maso an-tariby ho an'ny hafainganam-pandehan'ny servo elektrika, diagrama sakana tsotra izay aseho eto ambany.
Mifanaraka amin'ny rafitra nomena, dia naorina tao amin'ny tontolo Simulink ny modely amin'ny rafitra toy izany.
Ny modely amin'ny fiara elektrika (System actuator elektrônika) sy ny enta-mavesatra tsy misy dikany (System Load) dia noforonina tamin'ny alàlan'ny blocs famakiam-boky modely ara-batana. :
- modely fiara elektrika,
- modely entana inertial.
Ny fiara elektrônika sy ny maodely enta-mavesatra dia misy ihany koa ny subsystem sensor amin'ny habetsahana ara-batana isan-karazany:
- ankehitriny mikoriana ao amin'ny armature winding ny maotera (subsystem A),
- ny voltase amin'ny fihodinany (subsystem V),
- hafainganam-pandehan'ny zoro ny zavatra mifehy (subsystem Ω).
Alohan'ny hametrahana ny mari-pamantarana ny PID controller, andao hihazakazaka ny modely ho an'ny kajy, manaiky ny famindrana asa ny controller . Ny valin'ny simulation ho an'ny famantarana fampidirana 150 rpm dia aseho eto ambany.
Avy amin'ny famakafakana ireo grafika etsy ambony dia mazava fa:
- Ny fandrindrana ny famoahana ny rafitra fanaraha-maso dia tsy mahatratra ny sanda voafaritra, i.e. Misy hadisoana static ao amin'ny rafitra.
- Ny voltase amin'ny fihodinan'ny maotera dia mahatratra 150 V amin'ny fiandohan'ny simulation, izay hitarika amin'ny tsy fahombiazany noho ny famatsiana voltase lehibe kokoa noho ny nominal (24 V) amin'ny fihodinanany.
Avelao ny valintenin'ny rafitra amin'ny tosika tokana dia tsy maintsy mahafeno ireto fepetra manaraka ireto:
- overshoot (Overshoot) tsy mihoatra ny 10%,
- Fotoana fiakarana latsaky ny 0.8 s,
- Fotoana mandalo (fotoana fametrahana) latsaky ny 2 s.
Fanampin'izany, ny regulator dia tsy maintsy mametra ny voltase omena amin'ny maotera miolikolika amin'ny sandan'ny famatsiana.
Fametrahana ny controller
Ny mari-pamantarana mpanara-maso dia amboarina amin'ny fampiasana ny fitaovana , izay hita mivantana ao amin'ny varavarankelin'ny masontsivana sakana PID Controller.
Atomboka amin'ny fanindriana bokotra iray ny fampiharana Tone…hita eo amin'ny tontonana Tuning mandeha ho azy. Tsara ny manamarika fa alohan'ny hanaovana ny dingana fametrahana ny masontsivana controller dia ilaina ny mifidy ny karazana (P, PI, PD, sns), ary koa ny karazana (analog na discrete).
Satria ny iray amin'ireo fepetra takiana dia ny famerana ny fandrindrana ny famoahana azy (voltage amin'ny fihodinan'ny maotera), dia tokony hofaritana ny elanelana azo atao. Ho an'ity:
- Mandehana any amin'ny tabilao Output Saturation.
- Tsindrio ny bokotra saina Mametra ny vokatra, vokatr'izany dia navitrika ny sahan'ny fametrahana ny fetra ambony (fetra ambony) sy ambany (fetra ambany) amin'ny sandan'ny vokatra.
- Farito ny sisin-tany.
Ny fampandehanana marina ny vondrona regulator amin'ny maha-ampahan'ny rafitra dia ny fampiasana fomba mikendry ny hiadiana amin'ny saturation integral. Ny sakana dia mampihatra fomba roa: ny kajy lamosina sy ny clamping. Misy fampahalalana amin'ny antsipiriany momba ireo fomba ireo . Ao amin'ny tontonana no misy ny menio midina midina amin'ny fisafidianana fomba Anti-windup.
Amin'ity tranga ity dia hanoratra ny soatoavina 24 sy -24 eny an-tsaha isika Ferana ambony и Ferana ambany arak'izany, ary mampiasa ny fomba clamping mba hanafoanana tanteraka saturation.
Mety ho tsikaritrareo fa niova ny endriky ny bloc regulator: nisy famantarana saturation niseho teo akaikin'ny seranan-tsambo fivoahana.
Manaraka, manaiky ny fanovana rehetra amin'ny fanindriana ny bokotra Ampiharo, miverena amin'ny tabilao Main ary tsindrio ny bokotra Tone…, izay hanokatra varavarankely fampiharana PIDTuner vaovao.
Ao amin'ny faritra grafika amin'ny varavarankely dia misy dingana roa mandalo: miaraka amin'ny mari-pamantarana ankehitriny amin'ny controller, i.e. ho an'ny mpanara-maso tsy voarindra, ary ho an'ny soatoavina voafantina ho azy. Ny sanda parametra vaovao dia azo jerena amin'ny fipihana ny bokotra Asehoy ny paramètrehita eo amin'ny bara fitaovana. Rehefa manindry ny bokotra ianao dia hisy tabilao roa: ny masontsivana voafantina amin'ny mpanara-maso (Parameter Controller) ary ny fanombanana ny toetran'ny dingana mandalo miaraka amin'ireo mari-pamantarana voafantina (Performance and Robustness).
Araka ny hita amin'ny soatoavin'ny latabatra faharoa, ny coefficients controller kajy ho azy dia mahafeno ny fepetra rehetra.
Vita amin'ny fanindriana ny bokotra misy telozoro maitso eo amin'ny ankavanan'ny bokotra ny fametrahana ny regulator Asehoy ny paramètre, aorian'izay dia hiova ho azy ny soatoavin'ny paramètre vaovao ao amin'ny saha mifanaraka amin'izany ao amin'ny varavarankelin'ny firafitry ny paramètre PID Controller.
Aseho eto ambany ny valin'ny fanaovana simulation rafitra iray miaraka amin'ny fanaraha-maso voarindra ho an'ny famantarana fampidirana maromaro. Amin'ny haavon'ny mari-pamantarana avo lenta (tsipika manga), ny rafitra dia hiasa amin'ny fomba saturation malefaka.
Mariho fa ny fitaovana PID Tuner dia mifidy ny coefficients contrôleur mifototra amin'ny maodely linearized, ka rehefa mifindra amin'ny modely tsy linear dia ilaina ny manazava ny masontsivana. Amin'ity tranga ity, azonao atao ny mampiasa ny fampiharana .
boky sy gazety
- Boky torolalana momba ny PI sy PID Controller Tuning Rules. Aidan O'Dwyer
- PID Control System Design sy Automatic Tuning mampiasa MATLAB, Simulink. Wang L.
- Fanaraha-maso PID amin'ny endrika tsy hentitra. Karpov V.E.
- PID controllers. Olana fampiharana. Fizarana 1, 2. Denisenko V.
Source: www.habr.com