Szabályozástechnika Matlab Gyakorlatok, Villamosmérnöki - Index of
Szabályozástechnika Matlab Gyakorlatok, Villamosmérnöki - Index of
Szabályozástechnika Matlab Gyakorlatok, Villamosmérnöki - Index of
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Soros PID Kompenzáció Hetthéssy Jenő, Bars Ruth, Barta András, 2005<br />
7. Soros PID Kompenzáció<br />
Tekintsük az alábbi zárt szabályozási kört. Ps () a folyamat (szabályozott szakasz), Cs () a szabályozó<br />
átviteli függvénye.<br />
r(t)<br />
R(s)<br />
e(t)<br />
u(t)<br />
y(t)<br />
Cs () P(s)<br />
E(s) U(s)<br />
Y(s)<br />
-<br />
Az adott szabályozandó folyamathoz olyan sorbaiktatott szabályozót kívánunk megadni, amellyel a zárt<br />
szabályozási rendszer stabilis működésű és megfelel a minőségi előírásoknak.<br />
Először megfogalmazzuk a leglényegesebb minőségi előírásokat, majd néhány szabályozó tervezési<br />
eljárást mutatunk be.<br />
Minőségi előírások:<br />
Zárt szabályozási körökkel szemben általában az alábbi követelmények, gyakorlati igények merülnek fel:<br />
Stabilitás: Alapvető követelmény a szabályozási rendszer stabilis működése. A stabilitást különböző<br />
módon fogalmazhatjuk meg. A BIBO (Bounded Input - Bounded Output) stabilitás azt jelenti, hogy a<br />
rendszer korlátos bemenőjelre korlátos kimenőjelet ad. Aszimptotikusan stabilis a rendszer, ha tranziensei<br />
lecsengenek.<br />
Robusztusság: a zárt szabályozási kör viselkedése ne legyen érzékeny a folyamatról rendelkezésünkre<br />
álló információ pontatlanságára. A stabilitást akkor is biztosítani kell, ha a rendszer paraméterei nem<br />
pontosan ismertek, a névleges értékük körül adott tartományban változnak.<br />
Statikus viselkedés: Egy másik fontos követelmény a szabályozási rendszer statikus vagy állandósult<br />
állapotbeli pontossága.<br />
Az állandósult állapotra vonatkozó statikus előírások:<br />
- Alapjelkövetés: a szabályozott jellemző kövesse az alapjelet (referencia jelet). A követési hiba az<br />
előírt értéken belül legyen.<br />
- Zavarelhárítás: a szabályozás állandósult állapotban küszöbölje ki a fellépő zavarások hatását.<br />
A statikus pontosság függ a rendszer struktúrájától és a bemenőjelektől is.<br />
Tranziens viselkedés: A rendszer tranziens válasza a szabályozási kör lényeges dinamikus tulajdonsága.<br />
A tranziens viselkedés tulajdonságai megfogalmazhatók az időtartományban a rendszer egységugrás<br />
alapjelre vagy zavarásra adott válaszának tranziens tulajdonságaival.<br />
A tranziens beállásra vonatkozó előírások:<br />
- A kimenőjel túllövése,<br />
- beállás ideje (szabályozási idő).<br />
A beállási idő alatt a szabályozott jellemző 1-2%-on belül megközelíti állandósult értékét. Általában egy<br />
kis, 5-10%-on belüli túllövés tolerálható, de vannak olyan folyamatok, ahol aperiodikus tranzienseket<br />
írnak elő.<br />
A minőségi előírások a frekvenciatartományban is megfogalmazhatók. Az átmeneti függvény túllendülése<br />
összefüggésben van a zárt kör amplitúdó - frekvencia függvényének maximális értékével illetve a<br />
felnyitott rendszer frekvenciafüggvényéből számítható fázistartalékkal. Ha a fázistartalék körülbelül 60°,<br />
akkor a zárt rendszer átmeneti függvényének túllövése általában 5-10%-on belül lesz.<br />
36