Пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) регулятор

Передаточная функция ПИД регулятора в общем виде:

.

Частотные характеристики:

Рис.12. ЛАЧХ и ЛФЧХ ПИД-регулятора

Данный регулятор позволяет повысить статическую точность системы и, одновременно быстродействие.

Параметры выбираются аналогично как для регулятора с опережением и отставанием по фазе. Сначала определяется расположение ωо1 как для ПИ регулятора, затем ωо2 как для ПД регулятора. Коэффициент пропорциональной составляющей Кп определяется из условия статической точности. А дифференциальная и интегрирующая составляющая определяются по формулам:

.

ПИД-регулятор - это наиболее распространенная структура управления в промышленных системах. Причина этого состоит в том, что большинство процессов можно аппроксимировать динамической моделью невысокого порядка. ПИД-регулятор, представляющий собой систему второго порядка, дает практичное решение, обеспечивая большую гибкость при работе в замкнутых системах регулирования. Однако ПИД-регулятор не подходит для системы с более сложными динамическими свойствами. Наиболее очевидные проблемы возникают в системах с зонами нечувствительности и запаздываниями, с ярко выраженной колебательной динамикой или с параметрами, меняющимися во времени.

Рис.13. Реализация ПИД-регулятора

Недостатком данной схемы является возможность появления очень большого сигнала на выходе дифференциального звена и всего регулятора при большой скорости изменения ошибки. Поэтому схему применяют, если скорость входного воздействия системы ограничена.

При работе на быстро изменяющееся входное воздействие применяют следующую схему:

Рис.14. Реализация ПИД-регулятора

В данном случае на вход дифференциального звена подается преобразованный выходной сигнал системы, который, вследствие инерционных свойств объекта, всегда изменяется относительно медленно. За счёт этого ограничивается выходной сигнал дифференциального звена и всего регулятора.

Рис.15. Схема ПИД-регулятора

Другое по теме:

Разработка и исследование в среде Multisim 10 формирователя электрического сигнала трапецеидальной формы
Целью курсового проекта является овладение навыками проектирования различных электронных схем, используемых в аппаратуре вычислительной техники и развитие навыков работы с технической и справочной литературой. В курсовом п ...

Технологические процессы изготовления микросхем
Использование специальной технологии изготовления тонких слоев различной проводимости на изоляционной подложке или целенаправленное изменение проводимости в определенных зонах полупроводникового материала позволило реализоват ...

©  www.techvarious.ru - 2020