ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПИД-РЕГУЛЯТОРОВ В СИСТЕМАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
Для снижения энергопотрeбления в системах контроля параметров микроклимата в жилых помещениях (температуры, влажности, освещенности) необходимо использовать средства автоматического регулирования данных параметров. Комплекс средств регулирования, как правило, состоит из датчиков параметров микроклимата, системы обработки данных и исполнительной системы. Датчики параметров микроклимата определяют текущее значение параметров. Система обработки данных определяет величину управляющего сигнала для исполнительной системы, которая тем или иным способом изменяет регулируемые параметры микроклимата.
Для более качественного регулирования параметров используются методы пропорционально-интегрально-дифференциального (ПИД) регулирования.
ПИД-регулятор - устройство, формирующее управляющий сигнал, являющийся суммой трёх сигналов, первый из которых пропорционален входному сигналу, второй пропорционален интегралу от входного сигнала, третий - производной от входного сигнала. Работа ПИД-регулятора заключается в поддержании заданного значения x0 некоторой величины x с помощью изменения другой величины u. Значение x0 называется уставкой, а разность e = (x0 - x) - невязкой или рассогласованием.
На рисунке показана схема, иллюстрирующая принцип работы ПИД-регулятора. Выходной сигнал регулятора u(t) определяется тремя составляющими:
(1)
где Кp, Кi, Кd - коэффициенты усиления пропорциональной, интегральной и дифференциальной составляющих регулятора, соответственно.
Структурная схема ПИД-регулятора
Пропорциональная составляющая выpaбатывает выходной сигнал, противодействующий отклонению регулируемой величины от заданного значения, наблюдаемому в данный момент времени. При использовании только пропорционального регулятора значение регулируемой величины никогда не стабилизируется на заданном значении. Чем больше коэффициент усиления, тем меньше статическая ошибка, однако при слишком большом коэффициенте усиления могут начаться автоколебания и система может потерять устойчивость.
Для устранения статической ошибки используют интегральную составляющую. Если система не испытывает внешних возмущений, то через некоторое время регулируемая величина стабилизируется на заданном значении, сигнал пропорциональной составляющей будет равен нулю, а выходной сигнал будет полностью обеспечивать интегральная составляющая.
Дифференциальная составляющая противодействует предполагаемым отклонениям регулируемой величины. Эти отклонения могут быть вызваны внешними возмущениями или запаздыванием воздействия регулятора на систему. В программной реализации для оптимизации расчетов используют рекуррентную формулу:
(2)
Наличие в ПИД-регуляторе всего лишь трех регулируемых параметров (Kp, ) в ряде случаев оказывается недостаточным для получения заданного качества регулирования, особенно для систем с большой трaнcпортной задержкой (время формирования управляющего воздействия велико) и для систем, в которых требуется одновременно высокое качество слежения за уставкой и высокое качество ослабления внешних возмущений.
Постоянно растущие требования рынка к качественным показателям систем автоматического регулирования параметров мироклимата инициируют появление множества новых модификаций ПИД-регуляторов. Например, если решается задача смешивания газовых компонентов в заданных пропорциях, используется регулятор отношений; если модель объекта известна, то можно использовать регулятор со специальной структурой в виде внутренней модели; для управления объектами с большой трaнcпортной задержкой используют регуляторы под названием предиктор Смита, содержащий блоки для предсказания поведения объекта через некоторое время; для управления нелинейными и сложными системами, а также при недостаточной информации об объекте управления используются ПИД-регуляторы, построенные с помощью методов нечеткой логики, нейронных сетей и генетических алгоритмов.
Статья в формате PDF
130 KB...
22 07 2026 16:33:40
Статья в формате PDF
266 KB...
20 07 2026 1:53:47
Представлены результаты опытов биологической рекультивации на отвалах Мирнинского ГОКа.
...
17 07 2026 21:12:49
Статья в формате PDF
173 KB...
16 07 2026 22:13:20
Статья в формате PDF
103 KB...
15 07 2026 5:55:15
Статья в формате PDF
108 KB...
14 07 2026 14:18:55
В статье рассмотрена реакция видов растений тундровых сообществ европейского северо-востока на механические нарушения. Выявлено, что основная роль в обеспечении устойчивости фитоценозов принадлежит видам-содоминантам и субдоминантам, которые способны временно доминировать (содоминировать) в сообществе, существенно не меняя его структуры. Это обстоятельство необходимо принимать во внимание при разработке экосиcтемных нормативов, которые должны быть ориентированы только на флуктуационную динамику фитоценозов.
...
13 07 2026 22:47:18
Статья в формате PDF
157 KB...
12 07 2026 0:55:42
Статья в формате PDF
107 KB...
11 07 2026 10:49:59
Статья в формате PDF
119 KB...
10 07 2026 4:51:15
Статья в формате PDF
98 KB...
09 07 2026 12:23:37
Статья в формате PDF
204 KB...
08 07 2026 4:35:30
Статья в формате PDF
172 KB...
07 07 2026 18:52:38
Статья в формате PDF
138 KB...
06 07 2026 3:10:17
Статья в формате PDF
104 KB...
05 07 2026 1:43:40
Статья в формате PDF
105 KB...
04 07 2026 9:26:17
Статья в формате PDF
103 KB...
03 07 2026 9:40:18
Статья в формате PDF
108 KB...
01 07 2026 20:44:36
Статья в формате PDF
113 KB...
29 06 2026 23:38:17
Статья в формате PDF
149 KB...
26 06 2026 10:40:30
Исследование в биологии включает в себя наблюдение, описание, учебный опыт или эксперимент, сравнение, анализ, систематизацию результатов. Такая самостоятельная учебная деятельность приводит к формированию био-экологического мышления, без которого невозможна реализация биоцентрического принципа в обучении.
...
25 06 2026 16:49:51
Статья в формате PDF
117 KB...
24 06 2026 2:45:42
Статья в формате PDF
144 KB...
23 06 2026 15:49:38
Статья в формате PDF
119 KB...
22 06 2026 20:44:31
Статья в формате PDF
147 KB...
21 06 2026 15:54:53
Статья в формате PDF
147 KB...
20 06 2026 4:37:52
Статья в формате PDF
170 KB...
19 06 2026 8:38:24
Статья в формате PDF
108 KB...
18 06 2026 21:14:44
Статья в формате PDF
306 KB...
17 06 2026 16:22:24
Статья в формате PDF
112 KB...
16 06 2026 17:59:10
Статья в формате PDF
106 KB...
15 06 2026 10:41:40
Статья в формате PDF
112 KB...
14 06 2026 6:29:16
Важность разработки и внедрения системы менеджмента качества в вузе отражена и закреплена в ряде приказов Федерального агентства по образованию и обусловлена предстоящим вступлением страны в ВТО и присоединение к Болонскому процессу. В статье описываются алгоритм, этапы деятельности, результаты разработки и внедрения СМК в Кузбасском государственном техническом университете.
...
13 06 2026 16:15:56
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
