При синтезе параметрического регулятора необходимо желаемую ДЧХ разделить на ДЧХ неизменяемой части без учета запаздываний .
Тогда ДЧХ параметрического регулятора определяется соотношением:
. (4.1)
В результате сокращения и замены ДЧХ регулятора принимает следующий вид:
. (4.2)
Для перехода от ДЧХ к ДПФ произведем подстановку:
. (4.3)
После этого ДПФ регулятора принимает следующий вид:
. (4.5)
.
Полученное выражение ДПФ представляет собой сумму передаточных функций пропорционального, интегрирующего и дифференцирующего звеньев, коэффициенты которых равны:
− пропорционального звена
(4.7)
− интегрирующего звена
(4.8)
− дифференцирующего звена
(4.9)
где , .
Структурная схема ПИД-регулятора представлена на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1 – Структурная схема цифрового ПИД-регулятора
Функциональная модель привода постоянного тока и ПИД регулятора показана на рисунке 4.2.
Рисунок 4.2 – Модель системы для оценки ошибки по скорости
При рассчитанных коэффициентах ПИД-регулятора данная система имеет переходный процесс, изображенный на рисунке 4.3.
Рисунок 4.3 – График переходной процесса системы с ПИД-регулятором
Как видно из рисунка 4.3, разработанная система удовлетворяет требованиям по быстродействию и точности. Время переходного процесса составляет: tпп = 0,08с.
Программная реализация регулятора требует преобразования ДПФ в разностную форму. С этой целью ДПФ регулятора приводится к общему знаменателю:
; (4.10)
.
Сгруппировав переменные, а также умножив числитель и знаменатель на , получим:
; (4.11)
.
Применяя обратное z-преобразование, получим разностную форму алгоритма регулятора скорости:
,(4.13)
,
где переменные с индексами и представляют собой предыдущие значения сигналов в периоды дискретности, смещенные на один и два шага относительно текущего периода >
Советуем почитать:
Разработка технологического процесса сборки усилителя мощности звуковой частоты Производственный процесс представляет совокупность всех действий людей и орудий производства, необходимых на данном предприятии для изготовления или ремонта РЭА. Технологический проц ...
Усилительный каскад с общим эмиттером Полупроводниковые электронные устройства делятся на два больших класса: аналоговые и цифровые (дискретные). В основе классификации лежит возможность изменения в устройстве электрического ...
Узлы формирования и обработки первичных сигналов Современные УЗ сканеры являются сложными многофункциональными устройствами. Они позволяют выполнять исследования в реальном масштабе времени в режиме М и режиме В, а так ...