Report
РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ НАСТРОЙКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ РЕГУЛЯТОРОВ
| Title: | РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ НАСТРОЙКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ РЕГУЛЯТОРОВ |
|---|---|
| Publisher Information: | Вестник НГИЭИ, 2020. |
| Publication Year: | 2020 |
| Subject Terms: | OPTIMIZATION CRITERION, AUTOMATIC REGULATION SYSTEM, ОЦЕНКА КАЧЕСТВА РЕГУЛИРОВАНИЯ, ACCELERATION CURVE, REGULATOR SETTINGS, ПЕРЕХОДНАЯ ВРЕМЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, REGULATION QUALITY ASSESSMENT, REFERENCE CHARACTERISTIC, ГРАНИЦЫ ДИАПАЗОНА КОРРЕКЦИИ, CORRECTION RANGE LIMITS, ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЪЕКТА, OBJECT DYNAMIC CHARACTERISTICS, СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ, ЭТАЛОННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, КРИТЕРИЙ ОПТИМИЗАЦИИ, ДИСКРЕТИЗАЦИЯ, КРИВАЯ РАЗГОНА, ПАРАМЕТРЫ НАСТРОЙКИ РЕГУЛЯТОРА, DISCRETIZATION, TRANSIENT TIME CHARACTERISTIC |
| Description: | Introduction: the article is devoted to the issue of optimizing the settings of industrial regulators, according to the principle of approximate equality of the reference and the real transient process of the closed regulation system. Materials and methods: the software complex of dynamic modeling «20-sim» was chosen as a mathematical tool for the study of the regulation system. To determine the initial coefficients for the adjusting of the regulator parameters the methods of VTI, Kopelovich, Kuhn, amplitude-phase characteristics (AFC), Ziegler–Nichols, not damped oscillations, and damped oscillations were considered. To optimize the parameters of the control system in the 20-sim package, 8 approximation methods were considered: Broydon Fletcher Shanno, Davidson Fletcher Powell, Polak Ribiere, Newton Raphson, Continuous Descent, Steepest Descent, Line Climber, Perpendicular Search. Results: modeling of automatic control system (ATS) with different regulatory objects was carried out, according to the results of which it was possible to trace the dynamics of reduction of the reference transient characteristic and to establish for each research object a corridor in which the lower limit of the correction range should be located. Discussion: modeling of the considered objects was carried out with self-leveling and without self-leveling by methods for determining the settings of industrial regulators according to the instructions of the controller, as well as in case with external disturbance, conclusions are drawn. The methods of determining the initial coefficients of the regulator parameters’ adjustment are analyzed. A reference transient is constructed. An algorithm has been developed for selecting the lower limit of the correction range. Conclusion: the method of optimization of the specified parameters at approximate equality of the reference and the actual transient process of the closed ATS is presented using the developed software complex of sampling of acceleration curves, which allows to perform automatic construction of transient processes (by deviation and disturbance) without determination of the transfer function of the reference system; determination of quality indicators (re-regulation and attenuation degree); discretization of the graph, followed by saving the obtained transient values in tabular form to a file with the * .tbl extension, due to which there is communication between PGPiD and mathematical packages supporting tabular forms. Введение: статья посвящена вопросу оптимизации параметров настройки промышленных регуляторов по принципу приближенного равенства эталонного и реального переходного процесса замкнутой системы регулирования. Материалы и методы: в качестве математического инструментария для исследования системы регулирования был выбран программный комплекс динамического моделирования «20-sim». Для определения первоначальных коэффициентов настройки параметров регуляторов рассматривались методы ВТИ, Копеловича, Куна, амплитудно-фазовых характеристик (АФХ), Зиглера-Николса, незатухающих колебаний, затухающих колебаний. Для оптимизации параметров системы регулирования в пакете «20-sim» были рассмотрены восемь методов приближения: Бройдена-Флетчера-Шанно, Дэвидона-Флетчера-Пауэлла, Полака-Рибьера, Ньютона-Рафсона, непрерывного спуска, наискорейшего спуска, Line Climber, Perpendicular Search. Результаты: проведено моделирование системы автоматического регулирования (САР) с различными объектами регулирования, по результатам которого удалось проследить динамику понижения эталонной переходной характеристики и установить для каждого объекта исследования коридор, в котором должна находиться нижняя граница диапазона коррекции. Обсуждение: проведено моделирование рассматриваемых объектов с самовыравниванием и без самовыравнивания методами определения параметров настройки промышленных регуляторов по заданию регулятора, а также при внешнем возмущении, сделаны выводы. Проанализированы методы определения первоначальных коэффициентов настройки параметров регуляторов. Построен эталонный переходный процесс. Разработан алгоритм по выбору нижней границы диапазона коррекции. Заключение: представлена методика оптимизации заданных параметров при приближенном равенстве эталонного и реального переходного процесса замкнутой САР с использованием разработанного программного комплекса дискретизации кривых разгона, позволяющего выполнять автоматическое построение переходных процессов (по отклонению и по возмущению) без определения передаточной функции эталонной системы; определение показателей качества (перерегулирование и степень затухания); дискретизация графика с последующим сохранением полученных значений переходного процесса в табличной форме в файл с расширением *.tbl, за счет которого осуществляется связь между PGPiD и математическими пакетами, поддерживающими табличные формы. |
| Document Type: | Research |
| DOI: | 10.24411/2227-9407-2020-10021 |
| Accession Number: | edsair.doi...........f90bd7a6f9ad48a2b98f537555f106cd |
| Database: | OpenAIRE |
| DOI: | 10.24411/2227-9407-2020-10021 |
|---|