Ho theha balaoli ba PID: na diabolosi o tšohile joalo ka ha ba mo etsa? Karolo ea 1. Sistimi ea potoloho e le 'ngoe

Sengoliloeng sena se qala letoto la lingoloa tse fanoeng mekhoeng e ikemetseng ea ho lokisa balaoli ba PID tikolohong ea Simulink. Kajeno re tla fumana mokhoa oa ho sebetsa ka sesebelisoa sa PID Tuner.

Selelekela

Mefuta e tsebahalang haholo ea balaoli e sebelisoang indastering ea litsamaiso tsa taolo e koetsoeng e ka nkuoa e le balaoli ba PID. 'Me haeba baenjiniere ba hopola sebopeho le molao-motheo oa ts'ebetso ea molaoli ho tloha matsatsing a bona a liithuti, joale ho hlophisoa ha eona, i.e. palo ea li-coefficients tsa taolo e ntse e le bothata. Ho na le palo e kholo ea lingoliloeng, tse tsoang linaheng tse ling (ka mohlala, [1, 2]) le tsa malapeng (mohlala, [3, 4]), moo tokiso ea balaoli e hlalosoang ka puo e rarahaneng ea khopolo ea ho laola ka mokhoa o itekanetseng.

Letoto lena la lingoliloeng le tla hlalosa mekhoa e ikemetseng ea ho tsamaisa balaoli ba PID ka lisebelisoa tsa Simulink tse kang:

• Sesebelisoa sa PID
• Sesebelisoa sa Karabelo
• Laola System Tuner,
• Frequency Response Based PID Tuner,
• Koala-Loop PID Autotuner.

Sepheo sa sistimi ea taolo e tla ba koloi ea motlakase e thehiloeng ho enjene ea DC e hlasimolohileng ke limatlase tse sa feleng, tse sebetsang hammoho le lebokose la gear bakeng sa mojaro o sa sebetseng, o nang le liparamente tse latelang:

• motlakase oa motlakase, ;
• khanyetso e matla ea matsoelintsoeke a koloi ea armature, ;
• karabelo e matla ea moea o phefumolohang oa lihlomo tsa enjene, ;
• coefficient ea torque ea enjene, ;
• nako ea inertia ea motor rotor, .

Li-parameter tsa mojaro le li-gearbox:

• motsotso oa inrtia ea mojaro, ;
• tekanyo ea lisebelisoa, .

Lihlooho ha li na mekhoa ea lipalo, leha ho le joalo, ke ntho e lakatsehang hore 'mali a be le tsebo ea motheo ka khopolo ea ho laola ka mokhoa o itekanetseng, hammoho le phihlelo ea ho etsa mohlala sebakeng sa Simulink ho utloisisa boitsebiso bo reriloeng.

Mokhoa oa tsamaiso

A re ke re nahaneng ka tsamaiso ea li-linear bakeng sa lebelo la angular la koloi ea motlakase ea servo, setšoantšo se nolofalitsoeng sa "block" se hlahisitsoeng ka tlase.

Ho ea ka mohaho o fanoeng, mohlala oa tsamaiso e joalo o hahiloe tikolohong ea Simulink.

Mefuta ea koloi ea motlakase (Motlakase oa motlakase) le mojaro o sa sebetseng (Load subsystem) li entsoe ho sebelisoa li-block tsa laeborari ea mohlala. Simscape:

• mohlala oa ho khanna motlakase,

• mohlala oa inertial mojaro.

Mefuta ea likoloi tsa motlakase le meroalo e boetse e kenyelletsa li-sensor subsystem tsa mefuta e fapaneng ea 'mele:

• ea hona joale e phallang ka har'a moea oa letsoho oa enjene (subsystem A),

• matla a motlakase holim'a matsoelo a eona (subsystem V),

• lebelo la angular la ntho ea taolo (subsystem Ω).

Pele re beha liparamente tsa molaoli oa PID, a re tsamaiseng mohlala bakeng sa lipalo, re amohele ts'ebetso ea phetisetso ea molaoli. . Liphetho tsa papiso ea lets'oao la ho kenya la 150 rpm li bonts'itsoe ka tlase.

Ho latela tlhahlobo ea li-graph tse ka holimo ho hlakile hore:

• Khokahano ea tlhahiso ea sistimi ea taolo ha e fihle ho boleng bo boletsoeng, ke hore. Ho na le phoso e tsitsitseng tsamaisong.
• Maqhubu a maqhubu a motlakase a fihla ho boleng ba 150 V qalong ea ketsiso, e leng se tla lebisa ho hloleha ha eona ka lebaka la ho fana ka motlakase o moholo ho feta oa lebitso (24 V) ho ea ho oona.

Lumella karabelo ea sistimi ho ts'usumetso e le 'ngoe e tlameha ho fihlela litlhoko tse latelang:

• overshoot (Overshoot) eseng ho feta 10%,
• Nako ea ho phahama ka tlase ho 0.8 s,
• Nako ea nakoana (Nako ea ho lokisa) ka tlase ho 2 s.

Ntle le moo, molaoli o tlameha ho fokotsa matla a fepeloang ho moea oa motlakase ho boleng ba motlakase oa phepelo.

Ho theha molaoli

Li-parameter tsa taolo li lokisoa ho sebelisoa sesebelisoa Sesebelisoa sa PID, e fumanehang ka ho toba fensetereng ea PID Controller block parameters.

Sesebelisoa se qalisoa ka ho tobetsa konopo Laela…e lutseng holim'a phanele Tokiso e itirisang. Ke habohlokoa ho hlokomela hore pele u etsa sethaleng sa ho beha li-parameter tsa molaoli, ho hlokahala hore u khethe mofuta oa eona (P, PI, PD, joalo-joalo), hammoho le mofuta oa eona (analogue kapa discrete).

Kaha e 'ngoe ea litlhokahalo ke ho fokotsa khokahanyo ea eona ea tlhahiso (voltage holim'a moea oa motlakase), mofuta oa motlakase o lumelletsoeng o lokela ho boleloa. Molemong oa sena:

1. Eya ho tab Phatlalatso ea sephetho.
2. Tobetsa konopo ea folakha Moeli oa tlhahiso, ka lebaka leo masimo a ho beha moeli o ka holimo (Moeli o ka holimo) le o ka tlaase (Moeli o ka tlaase) oa moeli oa boleng ba tlhahiso o kentsoeng.
3. Beha meeli ea sebaka.

Ts'ebetso e nepahetseng ea yuniti ea taolo e le karolo ea sistimi e kenyelletsa ts'ebeliso ea mekhoa e reretsoeng ho loants'a ho tlala ka botlalo. Block e sebelisa mekhoa e 'meli: ho bala ka morao le ho koala. Lintlha tse qaqileng mabapi le mekhoa ena li fumaneha mona. Menu e theolelang ea khetho ea mokhoa e teng holim'a phanele Anti-windup.

Tabeng ena, re tla ngola litekanyetso tsa 24 le -24 masimong Ka holimo moeli и Moeli o tlase ka hona, hape sebelisa mokhoa oa clamping ho felisa ho tlala ka botlalo.

U ka hlokomela hore ponahalo ea "block block" e fetohile: lets'oao la saturation le hlahile haufi le koung ea tlhahiso ea block.

E latelang, amohela liphetoho tsohle ka ho tobetsa konopo Etsa kopo, khutlela ho tab Main le нажимаем кнопку Laela…, e tla bula fensetere e ncha ea ts'ebeliso ea PIDTuner.

Sebakeng sa graphical sa fensetere, lits'ebetso tse peli tsa nakoana li bonts'oa: ka liparamente tsa hajoale tsa molaoli, i.e. bakeng sa molaoli ea sa hlophisoang, le bakeng sa boleng bo khethiloeng ka bohona. Litekanyetso tse ncha tsa parameter li ka bonoa ka ho tobetsa konopo Hlahisa Parametharae lutseng holim'a toolbar. Ha o tobetsa konopo, ho tla hlaha litafole tse peli: mekhahlelo e khethiloeng ea molaoli (Parameters ea Taolo) le litekanyetso tsa litšobotsi tsa ts'ebetso ea nakoana e nang le mekhahlelo e khethiloeng (Ts'ebetso le Matla).

Joalo ka ha ho bonoa ho boleng ba tafole ea bobeli, li-coefficients tse baloang ka bohona li khotsofatsa litlhoko tsohle.

Setlhophiso sa regulator se phetheloa ka ho tobetsa konopo e nang le kgutlotharo e tala e ka letsohong le letona la konopo Hlahisa Paramethara, ka mor'a moo litekanyetso tse ncha tsa parameter li tla fetoha ka bohona masimong a lumellanang le fensetere ea litlhophiso tsa paramethara ea PID Controller.

Liphetho tsa ho etsisa mokhoa o nang le molaoli o hlophisitsoeng bakeng sa lipontšo tse 'maloa tsa ho kenya li bontšitsoe ka tlase. Boemong bo phahameng ba mats'oao a ho kenya (mohala o moputsoa), sistimi e tla sebetsa ka mokhoa oa ho tlatsa motlakase.

Hlokomela hore sesebelisoa sa PID Tuner se khetha li-coefficients tsa taolo ho latela mohlala oa linearized, kahoo ha u fallela ho mokhoa o sa tloaelehang, ho hlokahala hore u hlakise litekanyo tsa eona. Tabeng ena, o ka sebelisa kopo Sesebelisoa sa Karabelo.

Lingoliloeng

1. Handbook of PI le PID Controller Tuning Rules. Aidan O'Dwyer
2. PID Control System Design le Automatic Toning o sebelisa MATLAB, Simulink. Wang L.
3. Taolo ea PID ka mokhoa o sa tsitsang. Karpov V.E.
4. Balaoli ba PID. Litaba tsa ts'ebetsong. Likarolo tsa 1, 2. Denisenko V.

Source: www.habr.com