Настройка ПИД-регулятора по методу Циглера-Николса
Циглер и Николс предложили свой вариант быстрой настройки ПИД-регулятора для периодического переходного процесса, в котором затухание примерно равно 4.
· Обнуляем Ki и Kd
· Постепенно увеличиваем Kp до критического значения Kc, при котором возникают автоколебания
· Измеряем период автоколебаний Т
· Вычисляем значения Kp, Ki и Kd по разным формулам для разных регуляторов:
o для П-регулятора: Kp=0,50*Kc
o для ПИ-регулятора: Kp=0,45*Kc, Ki=1,2*Kp/T
o для ПИД-регулятора: Kp=0,60*Kc, Ki=2,0*Kp/T, Kd=Kp*T/
Схема ПИД-регулированя
Достоинством ПИД регулятора является быстрый выход на режим, точное удержание заданной температуры и быстрая реакция на возмущающие воздействия. Ручная настройка ПИД является крайне сложной, поэтому реко- мендуется использоватть функцию автонастройки
Уменьшение значения зоны пропорциональности Р увеличивает реакцию регулятора на рассогласование, т. е. малому рассогласованию будет соответствовать большее значение управляющего сигнала. Но при этом, из-за большого усиления, процесс принимает колебательный характер около значения уставки, и точного регулирования добиться не удастся. При излишнем увеличении зоны пропорциональности регулятор будет слишком медленно реагировать на образующееся рассогласование и не сможет успевать отслеживать динамику процесса. Для того, чтобы компенсировать эти недостатки пропорционального регулирования, вводится дополнительная временная характеристика – интегральная составляющая.
Билет № 4
1. Тири́стор — полупроводниковый прибор, выполненный на основе монокристалла полупроводника с тремя или более p-n-переходами и имеющий два устойчивых состояния:
· «закрытое» состояние — состояние низкой проводимости;
· «открытое» состояние — состояние высокой проводимости.
Параметры тиристоров
Для численного описания характеристик тиристора используются следующие параметры
Uвкл (напряжение включения) – напряжение, при котором происходит переход тиристора в открытое состояние
Uo6p.max – импульсное повторяющееся обратное напряжение – значение напряжения, при котором происходит электрический пробой. Для большинства тиристоров справедливо равенство Uo6p.max. = Uвкл
максимально допустимое значение тока
· среднее значение тока за период
· Unp - значение прямого падения напряжения при открытом тиристоре, колеблется в пределах 0,5 - 1В
· обратный максимальный ток – ток, появляющийся при приложении обратного напряжения, за счет движения неосновных носителей
· ток удержания – значение анодного тока, при котором происходит закрытие тиристора
· максимальная мощность
· время отключения – время, необходимое для закрывания тиристора
· предельная скорость, с которой происходит нарастание анодного тока
Тиристор можно рассматривать как электронный выключатель (ключ). Основное применение тиристоров (с тремя электрическими выводами — анодом, катодом и управляющим электродом) — управление мощной нагрузкой с помощью слабого сигнала, подаваемого на управляющий электрод.
В двухвыводных приборах, — динисторах переход прибора в проводящее состояние происходит, если напряжение между его анодом и катодом превысит напряжение открывания.
Также тиристоры применяются в ключевых устройствах, например, силового электропривода.
Существуют различные виды тиристоров, которые подразделяются, главным образом:
· по способу управления;
· по проводимости:
o тиристоры, проводящие ток в одном направлении (например, тринистор, изображённый на рисунке);
o тиристоры, проводящие ток в двух направлениях (например, симисторы, симметричные динисторы).
Приминение
силовые ключи – переключатели переменного напряжения. Одним из определяющих моментов, влияющих на востребованность подобных схем, выступает низкая мощность, которая рассеивается тиристором в схемах переключения. В закрытом состоянии мощность практически не рассеивается из-за того, что ток практически равен нулю. А в открытом состоянии рассеиваемая мощность незначительна благодаря небольшим значениям напряжения
пороговые устройства – в них задействовано основное свойство тиристора – открываться (пропускать ток) при достижении напряжением определенного значения. Эта группа схем особенно активно используется в фазовых регуляторах мощности и релаксационных генераторах
подключение постоянного тока – для прерывания, включения/выключения используются запирающие тиристоры. Правда, при этом схемы требуют определенной доработки – тиристоры в целом плохо работают в цепях с постоянным током. Но высокая надежность, способность работать с большими по значению токами и напряжениями полностью оправдывают некоторые неудобства
экспериментальные устройства – в них используется свойство тиристора иметь отрицательное сопротивление, пребывая в переходном режиме
Симистop (симметричный триодный тиристор) или триак (от англ. TRIAC — triode for alternating current) — полупроводниковый прибор, являющийся разновидностью тиристоров и используемый для коммутации в цепях переменного тока. В электронике часто рассматривается как управляемый выключатель (ключ). В отличие от тиристора, имеющего катод и анод, основные (силовые) выводы симистора называть катодом или анодом некорректно, так как в силу структуры симистора они являются тем и другим одновременно. Однако по способу включения относительно управляющего электрода основные выводы симистора различаются, причём имеет место их аналогия с катодом и анодом тиристора. На приведённом рисунке верхний по схеме вывод симистора называется выводом 1 или условным катодом, нижний — выводом 2 или условным анодом, вывод справа — управляющим электродом.
Для управления нагрузкой основные электроды симистора включаются в цепь последовательно с нагрузкой. В закрытом состоянии проводимость симистора отсутствует, нагрузка выключена. При подаче на управляющий электрод отпирающего сигнала между основными электродами симистора возникает проводимость, нагрузка оказывается включённой. Характерно, что симистор в открытом состоянии проводит ток в обоих направлениях. Другой особенностью симистора, как и других тиристоров, является то, что для его удержания в открытом состоянии нет необходимости постоянно подавать сигнал на управляющий электрод (в отличие от транзисторa). Симистор остаётся открытым, пока протекающий через основные выводы ток превышает некоторую величину, называемую током удержания. Отсюда следует, что выключение нагрузки в цепи переменного тока происходит вблизи моментов времени, когда ток через основные электроды симистора меняет направление (обычно это совпадает по времени со сменой полярности напряжения в сети).
2. Градус Цельсия (°C)
Градус Фаренгейта (°F)
Кельвин (K)
Термометры расширения – это приборы основаны на свойстве тел увеличивать свой объем при нагревании. Среди них различают: биметаллические, стержневые (дилатометрические), жидкостные (стеклянные).
Принцип действия биметаллического термометра. Биметаллическая пластина под действием температуры изгибается, что определяется различными коэффициентами теплового расширения двух металлов, из которых изготовлена пластина. Один конец пластины закреплен жестко, а второй соединен со стрелкой показывающего устройства. термометры расширения: предназначены для изменения температур в диапазоне от -190 до +500 градусов Цельсия. Принцип действия термометров расширения основан на свойстве тел под действием температуры изменять объем, а следовательно, и линейные размеры. Термометры расширения разделяются на жидкостные стеклянные и механические (дилатометрические и биметаллические);
Дата добавления: 2019-09-08; просмотров: 388; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!