18.Dobor nastaw regulatorow PID
Dobor nastaw można przeprowadzic bezpośrednio w układzie regulacji poslugujac się schematem:
1.wyłączyć dzialanie całkujące i różniczkujące regulatora,tzn. nastawic max wartość czasu zdwojenia Ti i min wartość stalej akcji różniczkującej Td
2.nastawic szeroki zakres proporcjonalności ,np Xp=200%
3.wlaczyc układ w dzialanie automatyczne
4.zmienic wartość zadana(niewiele) lub wprowadzic zakłócenie obciążeń i zaobserwowac odpowiedz układu.Poniewaz wzmocnienie jest male odpowiedz powinna być powolna.
5.zmniejszyc dwukrotnie zakres proporcjonalności(zwiększyć dwukrotnie wzmocnienie) i ponownie zakłócić przebieg procesu(jak w pkt4)
6.powtarzac czynności z punktu 5 az do momentu ,gdy układ stanie się slabo tłumiony i wystapia nietlumione oscylacje.W ten sposób określone zostanie wzmocnienie krytyczne.
7.nastawic zakres proporcjonalności rowny dwukrotnej wartości wzmocnienia krytycznego.
8.zmniejszyc dwukrotnie wartość stalej Ti ,za każdym razem zakocajac proces,tak jak w punkcie 4
9.znalezc wartość Ti ,dla którego układ jest slabo tłumiony i nastepnie nastawic czas zdwojenia rowny 2Ti
10.zwiekszac stala czasu różniczkowania Td do momentu, gdy zakłócenia będą powodowaly widoczna zmiane sygnalu wyjściowego regulatora
11.nastawic Td rowne Polowie znalezionej wartości maksymalnej
12.stopniowo zmniejszac zakres proporcjonalności o 10% za każdym razem sprawdzając,czy przeregulowanie i tłumienie sa zadowalające.
Należy podkreślić ,ze w pewnych przypadkach procedura ta zawodzi,najczęściej w przypadku układów stabilnych warunkowo.Wowczas należy zastosowac inna metode.
Metoda Zieglera-Nicholsa jest standardowa metoda doboru nastaw regulatora.Jej wyniki należy traktowac jako pierwsze racjonalne przybliżenie.
Procedura jest nastepujaca:
1.regulator zainstalowany w układzie regulacji należy nastawic na dzialanie P i zwiększać stopniowo jego wzmocnienie kp ,doprowadzając układ do granicy stabilności.
2.w stanie wzbudzonych oscylacji zmierzyc ich okres Tos (w minutach) oraz odczytac wartość współczynnika wzmocnienia kp=kkr
W nastawach wg Zieglera-Nicholsa można zauważyć wpływ dzialania całkującego i różniczkującego na właściwości układu regulacji.Jesli dla regulatora Zaleca się kp=0,5kkr,to dla PI nieco mniej,wlasnie ze względu ze względu na destabilizujący wpływ ujemnego przesuniecia fazowego wprowadzonego przez ten regulator.Z kolei, po wprowadzeniu dzialania (regulator PID) można zwiększyć zarówno kp,jak tez dzialanie czesci całkującej regulatora,co wyraza się zmniejszeniem zalecanego czasu zdwojenia Ti.
Zasada Passena sformulowana dla regulatora PID zaleca: kp=0,2kkr ,Ti=0,33Tos,Td=0,5Tos
W stosunku do zasady Zieglera-Nicholsa zwiekszono wpływ dzialania różniczkującego regulatora.Ziegler i Nichols zaproponowali dobor nastaw w zależności od parametrow aperiodycznej odpowiedzi skokowej obiektu.
wykres
Prowadzac przez punkt przegięcia styczna okresla się opóźnienie zastepcze T0 oraz współczynnik nachylenia stycznej K.
Dla typowych modeli obiektow regulacji statycznego i astatycznego odpowiednio o transmitancji
Wzory
Opracowano zasady doboru parametrow regulatora majace na celu uzyskanie w układzie regulacji przebiegu przejściowego o określonych cechach.Zaklada się przy tym ,ze regulator jest w torze głównym,a zmiany wielkości regulowanej sa spowodowane skokowa zmiana sygnalu na wejściu układu.Na układ regulacji nałożone sa wymagania
przeregulowanie X=0÷5% przy minimalnym czasie regulacji tr
przeregulowanie X=15÷25% przy minimalnym czasie regulacji tr
minimum calki kwadratu uchybu
Do określania wartości nastaw podstawowych regulatorow dyskretnych, przy znanym okresie probkowania T,sa wykorzystywane modyfikacje metody Zieglera-Nicholsa, znane dla układów ciągłych.Znajac krytyczny współczynnik wzmocnienia kkr regulatora proporcjonalnego i okres drgan T0 ukladu regulacji znajdującego się na lub blisko granicy stabilności,okresla się wartości prametrow regulatorow.
19.Dzialanie asynchronicznego lacza szeregowego RS-232
RS-232 jest interfejsem cyfrowym,zatem jego poziomom logicznym należy przypisac określone przedzialy napiec zarówno ujemnych jak i dodatnich ,które sa z regoly nieco wyższe od stosowanych w komputerze.Pozwala to uniezależnić sygnal na wejściu interfejsu od przypadkowych zakłóceń. Dla sygnałów sterujących i współpracy sygnałów logicznej wartości 1 odpowiada przedzial od+3 do +25V,tzw stan aktywny,wysoki. Logicznemu 0 odpowiada przedzial -3 do -25V jest to stan nieaktywny,niski. Dla lini przesylania danych logicznej 1 odpowiada przedzial napiec od -3 do -25V zas logicznemu zeru przedzial +3 do +25V.Sygnaly sterowania i współpracy sa aktywne w stanie wysokim,zas sygnaly danych -w stanie niskim.Zakladajac ze napiecie na wyjsciu portu rowne jest 12V prad musi być rowny około I=0,06A.Lacze w trakcie ciszy utrzymywane jest w stanie logicznej 1. Transmisja zaczyna się od bitu startu,który zawsze przyjmuje wartość 0.Po nim nastepuje 8 bitow reprezentujących znak,pozniej bit parzystości i 2 bity stopu zamykające ramke.Bit stopu jest stanu 1,po nim lacze wraca do ciszy.Bity stopu sa dla synchronizacji odbiornika i nadajnika przed transmisja kolejnej ramki.Standardowa linia jest przewod 25-zylowy ,przy czym większość z tych linii wykorzystuje się dla potrzeb transmisji synchronicznej.W standardzie IBM wykorzystuje się jedynie 9 sygnalow które sa wystarczające do zrealizowania transmisji asynchronicznej.
Linie TxD oraz RxD sa przeznaczone do obustronnego przesylania danych.Nazywamy je liniami danych.Pozostale zas,sa liniami sterującymi lub kontrolnymi.Ogolnie sygnaly przekazywane laczem RS-232 można podzielic na trzy grupy:
1.sygnaly danych:RxD,TxD
2.sygnaly sterujące urzadzeniem zewnętrznym:RTS,DTR
3.sygnaly odbierane od urzadzenia(kontrolne):CTS,DSR,RI,DCD
Wykaz sygnałów: 3-TxD-dane wysylane ;2-RxD-dane odbierane; 7-RTS-zadanie nadawania(PC zgłasza do urzadzenia gotowość odbioru danych); 8-CTS-gotowoscdo wysylania danych(urzadzenie potwierdza przyjecie sygnalu RTS); 6-DSR-odbiornik gotowy do odbioru danych wysylanych przez komputer; 5-SG-masa sygnalowa; 1-DCD-odbior fali nosnej.Linia wykorzystywana glownie przez modemy; 4-DTR-gotowosc komputera do odbierania-wysylania danych; 9-RI-wskaznik wywolania.Linia wykorzystywana glownie w modemach.