Дипломный проект посвящена актуальной теме разработка стенда пид



жүктеу 0.73 Mb.
Pdf просмотр
бет2/7
Дата12.06.2017
өлшемі0.73 Mb.
#11302
түріДиплом
1   2   3   4   5   6   7

1.3

 

ПИД-реттегішінің жалпы мағлұматы 

 

Пропорционалды  –  интегралды  -  дифференциалды  (ПИД)  реттеуіш   - 

өлшенетін  параметрді  берілген  мәнде  ұстап  тұратын  кері  байланыс 

тізбегіндегі  автоматты  басқару  жүйесінде  қолданылатын  құрылғы.  ПИД  – 

реттеуіш берілген мәннен реттелетін мәннің ауытқу айырмашылығын өлшеп, 

басқару  сигналын  береді.  Ол  сигнал  үш  қосындыдан  тұрады.  Біріншісі  осы 

ауытқуға  пропорционалды,  екіншісі  ауытқу  интегралына  пропорционал,  ал 

үшіншісі  ауытқудың  туындысына  пропорционал  болады  (немесе  өлшенетін 

өлшемнің туындысы болып табылады).  

Егер қандайда бір құрамы қолданбаса, онда реттеуіш  пропорционалды-

интегралды,  пропорционалды-дифференциалды,  пропорционалды  және  тағы 

басқа деп аталады. 

 

1.3.1

 

Пропорционалды құраушылар 

 

Пропорционалды  құраушысы  шығыс  сигналын  шығарады.  Уақыттың 

бақыланып отырған моментінде берілген мәннен реттелетін өлшем ауытқуына 

кері әсер етеді. Ауытқу неғұрлым көп болса, ол да соғұрлым көп болады. Егер 

кіріс сигнал берілген мәнге тең болса, онда шығыс сигнал нолге тең болады.  

Алайда  тек  пропорционалды  реттеуіш  қолданған  кезде  реттелетін 

өлшем мәні ешқашан берілген мәнде тұрақтанбайды. Осындай ауытқулардың 

реттелетін өлшеміне тең болатын статистикалық қате деп аталатын қате түрі 

бар.  Ол  шығыс  сигналын  берілген  мәнде  тұрақтануын  қамтамасыз  етеді. 

Мысалға,  температура  реттеуішінде  шығыс  сигнал  (қыздырушының  қуаты) 

температура  берілген  мәнге  жақындаған  сайын  бәсеңдей  бастайды  да,  жылу 

жоғалтуға  тең  қуатпен  жүйе  тұрақтанады.  Температура  берілген  мәнге 

жетпейді,  себебі  бұл  жағдайда  қыздырушының  қуаты  нөлге  тең  болып,  ол 

салқындай бастайды.   

Кіріс  және  шығыс  сигналдар  арасындағы    пропорционалдық 

коэффициенті  (күшею  коэффициенті)  неғұрлым  көп  болса,  онда 

статистикалық қате аз болады. Алайда күшею коэффициенті өте көп болғанда 

автоауытқу  басталады,  ал  коэффициентті  ары  қарай  ұлғайта  берсе  жүйе 

тұрақтылығын жоғалтады.  

 

1.3.2

 

Интегралды құраушылар 

 

Статистикалық  қателерді  жою  үшін  интегралды  құраушыларды 

қолданады.  Ол  реттеуішті  бұрынғы  тәжірибе  арқылы  оқытады.  Егер  жүйеге 

сыртқы  әсерлер  әсер  етпесе,  онда  реттелетін  өлшем  біраз  уақыттан  соң 

берілген  мәнде  тұрақтанады.  пропорционалды  құраушының  сигналы  нөлге 


24 

 

тең  болып,  ал  шығыстағы  сигналды  интегралды  құраушысы  толығымен 



қамтамасыз етеді. 

 

1.3.3



 

Дифференциалды құраушылар 

 

Дифференциалды 

құраушылар 

болашақта 

болатын 

реттелетін 

өлшемдердің  болжанған  ауытқуларымен  қарама-қайшылыққа  түседі.  Бұл 

ауытқулар  сыртқы  әсерлер  салдарынан  немесе  жүйеге  реттеуіштің  әсер  етуі 

кеш  қалу  салдарынан  болуы  мүмкін.  Реттелетін  өлшем  берілген  мәннен 

неғұрлым тез ауытқыса, соғұрлым дифференциалды құраушының тудыратын 

қарама-қайшылығы да күшті болады. 

 

 



 

1.8 сурет - ПИД – реттегішінің жұмыс жасау сұлбасы 

 

ПИД  реттеуіштердің  мақсаты  -  u  өлшемінің  өзгеруінің  көмегімен  



кейбір өлшемдер мен x

0

  берілген  мәнін  тұрақты  ұстап  тұру.  x



0

  мәні  тұрақты, 

ал e = (x

0

 − x)  мәні тұрақсыз болады. 

Реттеуіштің шығыс сигналы u үш қосындымен анықталады: 

 

 ( )                



 

 ( )    


 

∫  ( )      

 

  

  



 

 

                 (   ) 



 

мұндағы   



p

,   

i, 

 

d

  –  сәйкесінше  реттеуіштердің  пропорциональды, 

интегральды және дифференциальды құрамдарының күшейту коэффициенті. 

 

ПИД  реттеуіштер  үшін  көптеген  тағайындау  әдістері  шығыс  сигналы 



үшін 

айрықша 


өрнек 

қолданады. 

Күшейтудің 

пропорционалды 

коэффициентіне 

интегралды 

және 

дифференциалды 



құраушылары 

көбейтілген: 

 ( )    

 

(  ( )    



  

∫  


 

 

( )      



  

  

  



                        (   ) 

 

Көп  жағдайда  ПИД-реттеуіштер  параметрлері  ретінде  төмендегілер 



қолданылады. 

1.

 



Қатысты диапазон: 

 


25 

 



 

2.

 



Уақыт өлшеміндегі тұрақты интегралдау және дифференциалдау: 

 



 

 



Терминдер әр жерде әр түрде қолданылып, әртүрлі реттеуіштер түрінде 

болатынын ескерген жөн. 



Р      с   сын   ғ л  . Ереже бойынша, АРЖ жұмысын екі режимде 

қарастырады: статикалық (орнатылған) және динамикалық (ауыспалы).  

АРЖ-ғы ауыспалы процестер сапасын зерттеу әдістерінің екі тобы бар: 

тіке және жанама. Тіке әдістер АРЖ-ғы процестер сапасын эксперименталды 

немесе  есептік  жолмен  алынған  ауыспалы 

)

(t



h

немесе  зілдеме 

)

(t



графиктері 

бойынша  тікелей  бағаланады.  Жанама  әдістер  АРЖ-ғы  ауыспалы  процестер 

сапасын  қандай  да  жанама  бағамдар  бойынша  ауыспалы  процестерді 

тұрғызбай-ақ  бағалайды.  Бұл  жанама  бағалар  ауыспалы  процестердің  сапа 

критерийі деп  аталады. Сапа  критерийлерінің  (бағам)  үш  тобы бар:  жиілікті, 

түбірлік және интегралды. Олар 

)

(t



h

немесе 


)

(t

  қарағанда  жеңіл  анықталады 



және  сапа  көрсеткіштерін  АРЖ  параметрлерінің  мәнімен  тікелей 

байланыстырады.  Ауыспалы  процестердің  сапасын  зерттеу  кезінде  бұл 

критерийлер  тұрақтылық  критерийіне  ұқсас  рөлді  атқарады.  АРЖ-ғы 

критерийдің аталған топтарын және ауыспалы процестердің сапасын бағалау 

әдістерін қарастырайық.  

С   ны    ғ л   ың   ік л й  ә іс   і.  Сапаны  бағалаудың  тікелей 

әдістері  кейбір  типтік  кіріс  әсерінде  ауыспалы  процестің  қисық  сызығының 

түрі бойынша АРЖ-дың тұрақтылығының және жылдам әрекет етуінің қорын 

анықтайды.  Типтік  кіріс  әсерлерлері  ретінде  әдетте  жеке  секірме  немесе 

дельта-функция  қарастырылады.  Бұл  жағдайда  ауыспалы  процестің  қисық 

сызығы  реттелетін  шама  үшін  жүйенің  ауыспалы  функциясын  немесе 

салмақты функциясын көрсетеді. 

 

1.4

 

ПИД - реттегішінің принциптері 

 

Позиционды  реттеуіштер  үшін  реттеу  процесі  берілген  нүкте 

айналасында  ауытқу  болып  табылады.  Әрине  бұл  релелі  статистикалық 

сипаттамамен байланысты Y(U-X). 

 

 

1.4.1



 

ПИД - реттеуіш заңы бар реттеуіштер 

26 

 

 

Суретте  пропорциональды  реттеуіштің  сызықты  статистикалық 

сипаттамасы көрсетілген Y(U-X). Егер Y реттеуішінің кіріс Е = U-X (невязка) 

және  шығыстағы  сигнал  өлшемдері  жай  қатынаспен  байланысса  Y=K·(U-X)

онда  мұндай  реттеуіштер  пропорциональды  деп  аталады.  Статистикалық 

сипаттаманың  сызықты  аймағы  шексіз  емес,  ол  Y

max

  шығыстағы  өлшемінің 

максимальды мүмкін мәнімен шектелген.  

Мысалға, бактағы су температурасын реттеу кезінде: 

а)

 



Х-су температурасы;  

б)

 



U – керекті температураның берілген мәні; 

в)

 



Y -  реттеуіштің шығыс сигналы (қыздырушының қуаты, Вт); 

г)

 



Y

max

,  мысалға,  750  Вт.  Егер  максималды  қуатта  Е=75˚С  болса,  онда 



 =0,1˚С/Вт 

   күшейту  коэффициенті  көп  болған  жағдайда  пропорциональды 

реттеуіште сезімталсыз нолдік аймақ пайда болады. К мәні аз болған жағдайда 

реттеу ауытқуларсыз болады. 

 

 



 

1.9 сурет - Тапсырма 0 ден U - ға дейін секірісті өзгерісінде П - 

реттеуішпен реттеу процесі 

 

Х  реттелетін  көлем  мәні  ешқашан  U  тапсырма  мәніне  жетпейтінін 

ескеруіміз керек. Статистикалық қате деп аталатын қате түзіледі: d (2 суретті 

қараңыз).  Шынында  да,  су  температурасын  Х-ті    U  тапсырмасына 

жақындатсақ,  біртіндеп  берілетін  қуат  Y  азаяды.  Себебі  Y= ·(U-X).  Бірақ 

қоршаған ортаға жайылатын жылу ұлғаяды да, тепе - теңдік орнайды Y = K·d 

және  d  нол  мәніне  өтпейді.  Себебі  d  нолге  тең  болса,  ондаY=0  жәнеХ=0 

болады.  Осылай  реттеуіш  шығысында  Y=K·d  мәні  орнатылады  да,  Х 

реттелетін  өлшемді  тапсырмадан  өзге  жағдайға  әкеледі.     неғұрлым  көп 

болса,  d  соғұрлым  аз.  Алайда     мәні  жеткілікті  көп  болса  САР  және  объект 

автоауытқуға  өтеді.  Бұл  шектік  күшейту  коэфициенті  R  қисығы  мен 

объектінің  транспорттық  кеш  қалуының  қатысына  тәуелді  (1.9  суретті 

қараңыз):  

K

max

 = 2/(R·t



o

). 

27 

 

 



Көп  жағдайда  транспорттық  кешігу  аз  болғанда  статистикалық  қате 

керекті ауқымда болады. Сондықтан П-реттеуіштер кейбір қолдануларда іске 

асады.  d  статистикалық  қатені  жою  үшін  Y  шығыс  сигналы  құралғанда 

тапсырмадан ауытқулардан интегралды құраушыларын қосады: 

 

Y = K·(U-X)+In(U-X)/T

i

 



мұндағы  

i

 - интегралдау тұрақтысы. 

 

Сонымен  Х  өлшемі  тапсырмадан  аз  болу  уақыты  неғұрлым  көп  болса, 



соғұрлым  шығыс  сигналы  мен  интегральды  құраушысы  көп  болады.  Шығыс 

сигналы осындай заңмен құралатын реттеуіш пропорциональды-интегральды 

ПИ-реттеуіш  деп  аталады.  Орнатылған  режимде  (d=0)  интеграторда  In/  

өлшемі  болады.  Ол  керекті  Х  мәнін  алуға  қажетті  шығыстағы  қуатқа  тең. 

Осылай интегратор объектінің беріліс статистикалық коэффициентін табады. 

Интегратордағы  орнатылған  режимге  жету  үшін  өте  көп  уақыт  кажет. 

Сондықтан, ПИ-реттеуіштерді сыртқы әсерлер өте жай болғанда да қолдануға 

болады.  Сыртқы  және  ішкі  факторлардың  тез  өзгеру  жағдайында  (мысалға, 

бакка  салқын  су  құйса  немесе  тапсырманы  өзгертсе)  ПИ-реттеуішке  осы 

өзгерістердің орнын толтыру үшін уақыт керек.  

АРЖ  реакциясын  жылдамдату  үшін  сыртқы  әсерлер  мен  тапсырма 

өзгерістеріне реттеуішке дифференциалды құраушыны енгізеді D(U-X): 

 

Y = K·(U-X) + In(U-X)/T

i

+ d·D(U-X), 

 

мұндағы   d – тұрақты дифференциалдау.  



 

Е  неғұрлым  тез  өссе,  соғұрлым  D(U-X).  Мұндай  заңы  бар  реттеуіш 

ПИД-реттеуіш  деп  аталады.  Нақты  бір  объект  үшін   ,   



i

  және  Td  таңдап, 

реттеуіш  жұмысының  сапасын  тиімді  етуге  болады:  тапсырмадағы  шығыс 

уақытын  қысқартуға,  сыртқы  әсерлерін  төмендету,  тапсырмадағы  ауытқуды 

азайту.   

i

  мәні  өте  үлкен  болған  кезде  реттеуіш  объектіні  тапсырмаға  жай 

шығарады.   

i

  мәні  төмен  болғанда  қайта  реттеу  жүреді.  Яғни  Х  реттелетін 

параметр  тапсырмадан  секіріп  кетіп,  оған  қайта  оралады  (1.10  суретке 

қараңыз).  Төменде  реттеуіштерді  тағайындау  әдістері  келтірілген,  яғни 

объектінің  динамикалық  сипаттамаларына  байланысты  коэффициенттер 

есептеледі.  Тағайындаусыз  ПИ-реттеуіш  Т-реттеуішпен  салыстырғанда  өте 

төмен  сапамен  жұмыс  жасайды.  П,  ПИ  және  ПИД-реттеуіштердің  беріліс 

функцияларын келтірейік. 

Пропорционалды реттеуіш – П: 

y =  (u -x), яғни кері байланысқа ауытқулар алынады. 

 

Пропорционалды – Интегралды реттеуіш – ПИ: 



28 

 

y  =  (u-x)(Kp  + /p T



i

),  яғни  кері байланысқа  ауытқу  интегралы  алынады. 

Бұл статикалық қатеге жол бермейді. 

Пропорционалды-Интегралды- Дифференциалды реттеуіш – ПИД:  

y  =  (u-x)·(Kp  +  1/p  T

i

  +  p·Td),яғни  кері  байланысқа  ауытқулар  алынып, 

реттеуіштің динамикалық сипаттамасын жақсартуға мүмкіндік береді.  

 

 

 



1.10 сурет - ПИД реттеуіштің динамикалық сипаттамасы 

 

Е  өлшемі  дифференциалдауға  және  интегралдауға  ұшырайды.  ПИД-

реттеуіштің  Y  шығыстағы  өлшемі  дифференциалды,  пропорционалды  және 

интегралды  құраушылардың  салмақтық  коэффициенттерін  қосу  арқылы 

құралады.  Осы  құраушылары  болғандықтан,  реттеуіштердің  қысқартылған 

аттары  бар  П,  ПИ,  ПИД.  ПИД-реттеуіштердің  модификациялары  төменде 

келтірілген: 

а)  Орындаушы  механизмде  немесе  шығыста  интегратор  болған 

жағдайда  (мысалға  сумен  жылытудағы  задвижканың  электр  желісі),  ПД-

реттеуіш 

ПИ-реттеуішке 

айналады 

да, 

ПИД-реттеуіштің 



есептеу 

сызбанұсқасы екі еселенген дифференциалдауды керек етеді; 

б)  дифференциалды  құраушылар  көп  жағдайда  Х  бойынша  ғана 

есептеледі.  Бұл  U  тапсырмасы  өзгерген  жағдайда  режимге  бірқалыпты 

шығысты қамтамасыз етеді. 

 

1.4.2 Реттеуіштерді тағайындау 



 

Әрбір  нақты  объект  үшін  ПИД-реттеуіш  қолданған  жағдайда  бірден 

үшке  дейін  коэффициенттерді  тағайындау  керек.  Автоматты  түрдегі  АРЖ 

қолдануы  мүмкін.  Типтік  реттеуіштер  үшін  қарапайым  аналитикалық  және 

кестелік тағайындау әдістері белгілі (мысалға Цидлердің екі әдісі). 

Кірістегі секірістерге реакция бойынша тағайындау  

Тағайындау  алгоритмі:  -  АРЖ  кірісіне  жаңа  тапсырма  беріледі  – 

қыздырушыны барлық қуатына қосады да, өтпелі процес X(t) арқылы   t

0

, R, t


и 

анықталады (1.11 сурет): 



29 

 

 



 

 

1.11 сурет - Транспорттық кешігуі бар объект үшін жылдамдық алу 



қисығы 

 

 Транспорттық кешігуі бар объект үшін жылдамдық алу қисығы: t



o

 



транспорттық  кешігу  уақыты;  t

и

  –  объектінің  инерциялығымен  анықталатын 



уақыт  тұрақтысы  (келісу  уақыты);  X

y

  –  орнатылған  мән;  R  -  жылдамдық  алу 

қисығының доғасы dX/dt ( Х өзгеруінің максималды өзгеруі). 

Тағайындау коэфициенттері төмендегі қатынастармен есептеледі:  

а)

 

П- реттеуіш үшін  = 1/R·t



0

; 

б)

 



ПД - реттеуіш үшін  = 1/R·t

0

Td=0.25·t

0



в)



 

ПИ - реттеуіш үшін  =0.8/R·t



0

Ti=3·t

0



г)



 

ПИД - реттеуіш үшін К=1.2/R·t

0

, Ti=2·t


0

, Td=0.4·t

0

.  


Объектіні Х максималды мүмкін мәнге шығару шарт емес. Алайда, өте 

кішкентай  секірістер  R  мәнін  жеткілікті  жоғары  дәлдікпен  табуға  мүмкіндік 

бермейді.  

Максимальды күшейту коэффициенті бойынша тағайындау.  

Ауытқу  процестері  мүмкін  болған  жағдайда  бұл  әдісті  қолдануға 

болады.  Ол  жағдайда  реттелетін  өлшем  мәні  U  тапсырма  мәнінің  шегінде 

болады.  

 

 



 

1.12 сурет - Максималды күшейту коэффициенті бойынша   тағайындау 

Тағайындау алгоритмі: 

- АРЖ және объект ауытқулы режимге өткенде К

mах

 күшейуінің шектік 



коэффициенті  анықталады,  яғни  интегралды  және  дифференциалды 

30 

 

бөлімдерсіз ( d=0,  



i

=Ґ). Бастапқыда  =0 болады, содан соң АРЖ пен объект 

ауытқулы  режимге  өткен  уақытқа  өсе  береді.  АРЖ  П-реттеуіш 

сызбанұсқасына  сәйкес  келеді  –  ауытқу  периоды  анықталып–  тағайындау 

коэффициенттері төменде келтірілген қатынастарға сәйкес есептеледі: 

а)

 



П - реттеуіш үшін  = 0.5· 

m  

б)



 

ПД - реттеуіш үшін  = 0.5· 



m  

, Td=0.05·t

c



в)



 

ПИ - реттеуіш үшін   = 0.45· 



m  

, T


i

= 0.8·t


с

г)



 

ПИД - реттеуіш үшін   = 0.6·К

mах

, T


i

= 0.5·t


с

, Td=0.12·t

c



 



 

1.13 сурет - Релелік заң бойынша екі позициялы процеспен тағайындау 

 

П-реттеуіш  қолданылып,  содан  соң  ПИД-реттеуішпен  алмастырылса, 



онда бұл әдіс өте ыңғайлы: 

- жүйе релелік заң бойынша екі позициялы реттеу режиміне аударылады 

амплитуда – А анықталып, t

с

ауытқу уақыты белгілі болады; 

-төменде  келтірілген  қатынастарға  сай  тағайындау  коэфициенттері 

есептеледі: 

а)

 

П- реттеуіш үшін  =0.45/А 



б)

 

ПД- реттеуіш үшін  = 0.45/А, Td=0.05·t



c

 

в)



 

ПИ- реттеуіш үшін  = 0.4/А, T



i

= 0.8·tc 

г)

 

ПИД- реттеуіш үшін =0.55/А,T



i

=0.5·tс,Td=0.12·tc. 

Егер  объект  өз  структурасы  мен  параметрлерін  өзгертпесе,  онда  ПИД-

реттеуіші  бар  жүйе  үлкен  сыртқы  әсерлерден  және  бөгеуілдерден  керекті 

сападағы реттеуді қамтамасыз етеді, яғни нолге жақын айырмашылық болады. 

Ереже  бойынша  объект  пен  реттеуіштің  параметрлерін  бірден  келістіру 

мүмкін  емес.  Егер  Ti  тиімді  мәннен  екі  есе  кіші  болса,  онда  реттеу  процесі 

ауытқулы режимге өтуі мүмкін. Егер Ti тиімді мәннен анағұрлым көп болса, 

онда реттеуіш жайлап жаңа режимге өтіп, сыртқы тез әсерлер G өз әсерлерін 

тигізбейді. Осылай қосымша тағайындаулар керек болады.  

1.14  суретте  өтпелі  функция  түріндегі  ПИД-реттеуіштердің  тиімсіз 

әсерлері  көрсетілген  (АРЖ  пен  объектінің  тапсырмадағы  бірлік  секірістерге 

реакциясы). 


31 

 

 



 

 

 



 

1.14 сурет - К анықтау 

Күйге келу коэффициенті 

 

Көп объектілерге ПИД-реттеуіштер П және ПИ реттеуіштерге қарағанда 



жақсы көрсеткіштерді қамтамасыз етеді. Транспорттық кешігуі төмен объект 

үшін t


0

< t

и

/3 ПИД-реттеуіштер қанағаттанарлық сападағы реттеуді қамтамасыз 



етеді: режимге  шығудың  жеткілікті  аз уақыты  және  сыртқы  әсерлерге  төмен 

сезімталдығы. Алайда t

0

>0.5·tи объекті үшін тіпті ПИД-реттеуіштің өзі жақсы 



сападағы реттеуді қамтамасыз ете алмайды. Болмаған жағдайда коэффициенті 

Td=0  ПИД-реттеуішті  қолдануға  болады.  Бірақ  мұндай  күрделі  объекттер 

үшін  ең  жақсы  сапалы  көрсеткіштерді  моделді  автоматты  басқару  жүйесі 

қамтамасыз етеді.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 


32 

 

2 Арнайы бөлім 

 

2.1 Математикалық сипаттаманы алудың әдісі 

 

Басқару  объектісінің  математикалық  сипаттамасын  алудың  әдістері 

аналитикалық, эксперименталды және комбинирленген болады.  

Аналитикалық  әдістер  зерттеліп  отырған  басқару  объектісінен  өтетін 

физика-химиялық  және  энергетикалық  сипаттамалардың  теңдеулеріне 

негізделеді.  Мысалы,  зат  және  энергияның  (материалдық  балланс  теңдеуі) 

сақталу  заңы.  Қазіргі  кезде  көптеген  басқару  объектінің  кластарына 

математикалық  модельдері  алынған.  Жекелеп  айтқанда  аэрокосмикалық 

объектер  үшін  (ракета,  ұшақ,  вертолет),  технологиялық  объектер  үшін 

(химиялық реакторлар), энергетикалық процестер үшін (ядролық реакторлар, 

бу  турбинасы,  генераторлар,  қозғалтқыштар).  Бұл  сипаттамаларды  алғанда 

әдетте  жеке  туындыларды  дифференциалдық  теңдеулермен  жасалады,  себебі 

айнымалылар уақыт бойынша да кеңістікте де өзгереді. 

Эксперименталды  әдістер  нақты  басқару  объектісінде  бірнеше 

тәжірибелер  жасауды  шамалайды.  Тәжірибенің  нәтижелерін  өңдеп, 

құрылысына 

алдын-ала 

берілген 

объект 

моделінің 



динамикалық 

параметрлерін бағалайды.  

Объектінің  математикалық  моделін  құрудың  тиімдісі  комбинирленген 

әдісі  болып  табылады,  егер  обьектінің  алынған  аналитикалық  құрылысын 

пайдаланғанда, оның параметрлерін табиғи экспериментті жолмен анықтайды.  

 

2.1.1  Басқару  обьектінің  динамикалық  сипаттамасын  анықтаудың 



эксперименталды әдісі 

 

Қазіргі уақытта локальды жүйе реттегішінің есептелуін тұрғызу кезінде, 



кеңірек басқару объект өнеркәсібінің жай динамикалық моделі қолданылады. 

Негізінде,  инерциялық  үзбенің  бірінші  немесе  екінші  реттегі  кешігуі  бар, 

реттегіштің есептеуін тұрғызу үшін қолданылатын моделі көп жағдайда нақты 

басқару  жүйенің  сапалы  жұмысын  қамтамасыз  етеді.Осыған  байланысты 

басқару  объект  өнеркәсібіндегі  динамикалық  модель  параметрінің  сандық 

мәнін  анықтау  тапсырмасы  шығады.  Басқару  объектінде  осы  параметрлерді 

тәжірибелі  жолмен  анықтаса  жеңілірек  болады.  Әсіресе  автоматты 

тұрақтандыру жүйесімен жұмыс жасайтын бірөлшемді басқару обьектер үшін 

осындай жол анықталған.  

Өтпелі  сипаттама  (екпін  қисығы)  түріне  байланысты  басқару 

объектісінің беріліс функциясының үш түрінің біреуі беріледі: 

-

 



бірінші ретті инерциялық үзбенің беріліс функциясы: 

 

 



 

( )  


  

   


    

                                                (2.1) 

 


33 

 

мұндағы  K,  T, 



  -  күшейту  коэффициенті,  тұрақты  уақыт  және  кешігу, 

олар объектінің номиналды жұмыс режимі кезінде анықталуы тиіс.  

 

Өзін-өзі  туралау  басқару  обьектісі  үшін  беріліс  функция  мына  түрде 



болады: 

 

.           



 

 

   (2.2) 



 

Обьектінің  дәл  динамикасын  сипаттайтын  кешігуі  бар  екінші  ретті 

модель: 

.                                   (2.3) 

 

Басқару  обьектінің  динамикалық  сипаттамасын  тәжірибелі  әдіспен 



анықтау екі классқа бөлінеді: 

1.

 



Басқару обьектінің уақыттық сипаттамасын анықтау әдісі. 

2.

 



Басқару обьектінің жиілік сипаттамасын анықтау әдісі. 

Басқару  обьектінің  уақыттық  сипаттамасын  анықтау  әдісі  активті  және 

пассивті болып бөлінеді. 

Активті  әдістер  обьектінің  кірісіне  сыналатын  тесттік  сигналдарды 

болжайды: 

-

 



уақыттың  тұрақты функциясы  (сатылы  немесе  тікбұрышты  импульс, 

гармоникалық сигнал, периодты екілік сигнал); 

-

 

кездейсоқ өзгешеліктің сыналатын сигналы (ақ  шу, жалған кездейсоқ 



екілік сигнал – ЖКЕС). 

Сыналатын  сигналдың  түріне  байланысты  басқару  объектінің  шығыс 

сигналын  өңдеу  әдісі  алынады.  Мысалы,егер  сатылы  басқару  сигналын 

бергенде обьектінің екпін қисығын түсіреді, ал тікбұрышты импульсті сигнал 

бергенде  баға  қисығын  түсіреді.  Объектінің  кірісіне  сатылы  сигналды 

кіргізбейтін объекттер үшін баға қисығын түсіреді. 

Активті әдістің ерекшелігі мыналар: 

-

 



математикалық сипаттаманы алудың жоғары дәлдігі; 

-

 



тәжірибенің уақытының аз болуы. 

Айта  кету  керек,  активті  әдістер  сол  немесе  басқа  да  дәрежеде 

технологиялық  процесстің  жүрісінің  бұзылуына  әкеледі.  Сондықтан 

тәжірибені өткізуді жақсылап жоспарлау керек. Пассивті әдістерде объектінің 

кірісіне  ешқандай  сыналатын  сигналдар  берілмейді,  тек  объектіде  жүріп 

жатқан  процессін  бақылайды.  Алынған  кіріс  және  шығыс  сигналдар 

статикалық  әдіспен  өңделеді.  Өңделгеннен  кейін  объектінің  беріліс 

функциясының  параметрлерін  алады.  Бірақ  мұндай  әдістердің  келесідей 

кемшілігі бар: 

-

 



алынған математикалық сипаттаманың аз болуы

34 

 

-



 

дәлдігі жоғары болуы үшін көп массивті мәліметтерді алу қажет (мың 

нүкте); 

-

 



егер  тәжірибе  жүріп  жатқан  обьект  реттеуіш  жүйесімен  қамтылған 

болса,  онда  реттеуіш  арқылы  обьектінің  кіріс  және  шығыс  сигналдарының 

корреляциялық  эффектісі  (арақатынасы)  бақыланады.  Мұндай  арақатынас 

математикалық сипаттаманың дәлдігін төмендетеді. 

 



жүктеу 0.73 Mb.

Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7




©emirb.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет