Настройка регулятора по ограничению ошибки

Данный метод настройки основывается на оптимизации переходной характеристики h(t) системы, когда параметры регулятора подбираются такими, чтобы характеристика h(t) вошла в заранее заданные границы. Для системы «двигатель – генератор» вместо переходной характеристики применяются линейно нарастающие сигналы, поэтому оптимизацию h(t) заменим инимизациией динамической ошибки в системе.

Для реализации данного метода применим блок Signal Constraint из пакета Simulink. Схема для минимизации ошибки представлена на рисунке 33.

Рисунок 32 – Схема замкнутой системы для минимизации ошибки

ПИД-регулятор здесь имеет ту же структуру, что и на рисунке 21. В настройках блока Signal Constraint выберем в качестве оптимизируемых параметров настроечные параметры ПИД-регулятора и зададим их начальные значения:

k_п = –30; k_и = –30; k_д = –30.

Пределы ошибки зададим от –0,01 Ω_н до 0,01 Ω_н или от –0,64 до 0,64 рад/сек.

На рисунке 34 представлен процесс оптимизации параметров ПИД-регулятора.

Рисунок 33 – Процесс оптимизации

В результате пяти итераций получен окончательный вид изменения ошибки во времени (рисунок 35) и оптимальные параметры ПИД-регулятора: k_п -266.9359; k_и = -131.4193; k_д = -69.7561

Промоделируем работу системы, используя полученные параметры ПИД-регулятора. Для этого подставим их в регулятор (рисунок 21) модели, представленной на рисунке 20. Временная диаграмма управляющего напряжения u₂ для данного случая приведена на рисунке 36, скорости вращения Ω – на рисунке 37, токов i_д и i_г – на рисунке 38. Управляющее воздействие u₁ задано программно, поэтому его вид для всех рассмотренных регуляторов соответствует изображенному на рисунке 8.

Рисунок 34 – Временная зависимость управляющего напряжения u₂

Рисунок 35 – Временная зависимость скорости вращения Ω

Рисунок 36 – Временные зависимости тока i_д

Рисунок 37 – Временные зависимости тока i_г

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: