Dejinta kontaroolayaasha PID: Ibliisku miyuu cabsi badan yahay sida ay isaga ka dhigayaan? Qeybta 1. Nidaamka hal wareeg

Maqaalkani waxa uu bilaabmayaa maqaallo taxane ah oo loo qoondeeyay habab otomaatig ah oo loogu hagaajinayo kontaroolayaasha PID ee deegaanka Simulink. Maanta waxaan ogaan doonaa sida loogu shaqeeyo PID Tuner arjiga.

Horudhac

Nooca ugu caansan ee kontaroolayaasha loo isticmaalo warshadaha ee nidaamyada kontoroolka xiran ayaa loo tixgelin karaa kantaroolayaasha PID. Oo haddii injineeradu xusuustaan ​​qaab dhismeedka iyo mabda'a hawlgalka maamulaha laga bilaabo maalmaha ardaydooda, ka dibna qaabeynta, i.e. xisaabinta iskuxirayaasha kontoroolka weli waa dhibaato. Waxaa jira tiro badan oo suugaan ah, labadaba ajnabi (tusaale, [1, 2]) iyo gudaha (tusaale ahaan, [3, 4]), halkaas oo hagaajinta xeeriyeyaasha lagu sharraxay luqadda adag ee aragtida xakamaynta tooska ah.

Maqaalladan taxanaha ah waxay sharxi doonaan siyaabaha otomaatiga ah ee loo habayn karo kontaroolayaasha PID iyadoo la adeegsanayo aaladaha Simulink sida:

• PID Tuner
• Hagaajinta jawaabta
• Qalabka Xakamaynta Nidaamka,
• Soo-celinta PID Tuner,
• Loop-xiran PID Autotuner.

Shayga nidaamka kantaroolku wuxuu noqon doonaa darawal koronto oo ku salaysan matoor DC ah oo ay ku faraxsan yihiin magnets joogto ah, iyaga oo la shaqeynaya sanduuqa gear ee culeyska aan shaqaynayn, oo leh xuduudaha soo socda:

• danab sahayda motor, ;
• iska caabin firfircoon ee dabaysha armature motor, ;
• falcelinta kicinta ee dabaysha suuxdinta matoorka, ;
• isku xidhka torque engine, ;
• daqiiqad inertia ee rotor motor, .

Soo dejinta iyo cabbirada sanduuqa gear

• daqiiqad inertia ee load, ;
• saamiga qalabka, .

Maqaallada si dhab ah kuma jiraan qaabab xisaabeed, si kastaba ha ahaatee, waxaa la jecel yahay in akhristuhu uu leeyahay aqoonta aasaasiga ah ee aragtida xakamaynta tooska ah, iyo sidoo kale waayo-aragnimada qaabeynta jawiga Simulink si uu u fahmo walxaha la soo jeediyay.

Qaabka nidaamka

Aynu tixgelinno nidaamka xakamaynta tooska ah ee xawaaraha xaglaha ee wadista korantada ee servo, jaantus xannibaad ah oo la fududeeyay kaas oo lagu soo bandhigay hoos.

Iyadoo la raacayo qaab dhismeedka la bixiyay, qaabka nidaamkan oo kale ayaa lagu dhisay deegaanka Simulink.

Qaababka waditaanka korantada (Electric actuator subsystem) iyo culayska aan shaqaynayn (Load subsystem) ayaa la sameeyay iyadoo la isticmaalayo qalabaynta maktabadaha qaabaynta jirka Simscape:

• model wadista korontada,

• model load inertial.

Wadista korantada iyo moodooyinka rarka waxa kale oo ka mid ah hab-hoosaadyada dareemayaasha ee tiro jireed oo kala duwan:

• hadda socda ee dabaysha cududda ee matoorka (Subsystem A),

• danab ku socda dabaysha (Subsystem V),

• Xawaaraha xaglaha ee shayga kantaroolka (system subsystem Ω).

Kahor intaanad dejin cabbirada kontaroolaha PID, aynu u wadno qaabka xisaabinta, aqbalna shaqada wareejinta kontaroolaha . Natiijooyinka jilitaanka ee calaamad gelinta 150 rpm ayaa hoos lagu muujiyey.

Falanqaynta garaafka kore waxaa caddaatay in:

• Isku xirka wax soo saarka ee nidaamka xakamaynta ma gaaro qiimaha la cayimay, i.e. Waxaa jira qalad taagan nidaamka.
• Korontada ku socota dabaylaha matoorku waxa ay gaadhaysaa qiimihiisu 150 V bilawga jilitaanka, kaas oo u horseedi doona fashilkiisa sababtoo ah sahayda danab ka weyn kan magaca ah (24V) ee dabaylaha.

U oggolow jawaabta nidaamka ee hal dareen waa inay buuxisaa shuruudaha soo socda:

• overshoot (overshoot) oo aan ka badnayn 10%,
• Waqtiga kor u kaca wax ka yar 0.8 s,
• Waqtiga ku meel gaadhka ah (wakhtiga dejinta) in ka yar 2 sek

Intaa waxaa dheer, maareeyuhu waa inuu xaddidaa tamarta la keeno matoorka dabaysha ilaa qiimaha tamarta sahayda.

Dejinta xakamaynta

Halbeegyada xakamaynta waxaa lagu habeeyey iyadoo la isticmaalayo qalabka PID Tuner, kaas oo si toos ah looga heli karo daaqada cabbiraadaha xakamaynta PID.

Codsiga waxaa lagu bilaabay adigoo riixaya badhan Lasoco…ku yaal guddiga Habayn toos ah. Waxaa habboon in la ogaado in ka hor inta aan la fulin marxaladda dejinta xuduudaha xakamaynta, waa lagama maarmaan in la doorto nooca (P, PI, PD, iwm.), iyo sidoo kale nooca (analog ama discrete).

Maaddaama mid ka mid ah shuruudaha ay tahay in la xaddido isku-dubbariddeeda wax-soo-saarka (voltage on the winding motor), waa in la cayimaa tirada korantada ee la oggol yahay. Tan awgeed:

1. Tag tab Dheefanka soo baxay.
2. Guji badhanka calanka Xaddid wax soo saarka, Natiijo ahaan taas oo beeraha lagu dejiyo xadka sare (xadka sare) iyo hoose (xadka hoose) ee xadka qiimaha wax soo saarka la hawlgeliyo.
3. Deji xuduudaha kala duwan.

Hawlgalka saxda ah ee unugga nidaaminta ee qayb ka ah nidaamka waxaa ku jira isticmaalka hababka loogu talagalay la dagaallanka saturation isku dhafan. Xannibadu waxay fulisaa laba hab: xisaabinta dhabarka iyo xajinta. Macluumaad faahfaahsan oo ku saabsan hababkan ayaa yaal halkan. Habka xulashada liiska hoos-u-dhaca wuxuu ku yaalaa guddiga Anti-dabaysha.

Xaaladdan oo kale, waxaan ku qori doonaa qiyamka 24 iyo -24 ee beeraha Xadka sare и Xadka hoose sidaas darteed, iyo sidoo kale isticmaal habka isku dhejinta si aad u baabi'iso qoyaanka isku dhafan.

Waxaa laga yaabaa inaad dareento in muuqaalka xannibaadda xannibaadda uu isbeddelay: calaamad saturation ayaa ka soo muuqatay meel u dhow dekedda wax soo saarka ee block.

Marka xigta, aqbal dhammaan isbeddellada adiga oo riixaya badhanka Codso, ku noqo tab Main iyo нажимаем кнопку Lasoco…, kaas oo furi doona daaqad cusub oo PIDTuner ah.

Aagga garaafyada ee daaqada, laba hab oo ku meel gaar ah ayaa lagu soo bandhigay: oo leh xuduudaha hadda jira ee kantaroolaha, i.e. loogu talagalay kontaroolaha aan habaysanayn, iyo qiyamka si toos ah loo doortay. Qiimayaasha cusub ee cabbirka waxaa lagu arki karaa adigoo gujinaya badhanka Muuji Halbeegyadaku yaal bar-barka. Markaad riixdo badhanka, laba shax ayaa soo bixi doona: cabbirada la doortay ee kantaroolaha (Controller Parameters) iyo qiimaynta sifooyinka habka ku-meel-gaadhka ah ee leh xuduudaha la doortay (Waxqabad iyo Adkeysi).

Sida laga arki karo qiyamka miiska labaad, isugeynta kontoroolka si toos ah loo xisaabiyay ayaa buuxiya dhammaan shuruudaha.

Dejinta nidaamiyaha waxaa lagu dhammeeyaa adigoo riixaya badhanka leh saddex xagal cagaaran oo ku yaal midigta badhanka Muuji Halbeegyada, ka dib qiyamka halbeegyada cusub waxay si toos ah isu bedeli doonaan meelaha u dhigma ee PID Controller block settings window.

Natiijooyinka ku ekaysiinta nidaam leh koontaroolo la hagaajiyay ee dhowr calaamadood oo wax gelin ah ayaa lagu muujiyay hoos. Heerarka calaamadaynta sare ee gelinta (khadka buluuga ah), nidaamku wuxuu ku shaqayn doonaa qaabka korantada.

Ogsoonow in aaladda PID Tuner ay doorato isku-xireyaasha kontoroolka iyadoo lagu salaynayo qaab toosan, marka marka loo guurayo qaab aan toos ahayn, waxaa lagama maarmaan ah in la caddeeyo xuduudaheeda. Xaaladdan oo kale, waxaad isticmaali kartaa codsiga Hagaajinta jawaabta.

Suugaanta

1. Buug-gacmeedka PI iyo PID Controller Tuning Rules. Aidan O'Dwyer
2. Naqshadeynta Nidaamka Xakamaynta PID iyo Habayn Toos ah iyadoo la adeegsanayo MATLAB, Simulink. Wang L.
3. Xakamaynta PID ee qaab aan adag ahayn. Karpov V.E.
4. Koontaroolayaasha PID. Arrimaha fulinta. Qaybaha 1, 2. Denisenko V.

Source: www.habr.com