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
103 KB...
23 05 2026 11:10:52
Статья в формате PDF
103 KB...
21 05 2026 17:15:22
Статья в формате PDF
114 KB...
20 05 2026 4:30:24
Статья в формате PDF
154 KB...
18 05 2026 23:53:23
Статья в формате PDF
236 KB...
17 05 2026 0:46:49
Статья в формате PDF
120 KB...
16 05 2026 19:50:34
С помощью программы компьютерного моделирования MolScript на базе данных рентгеноструктурного анализа (РСА) осуществлено сравнение вторичных структур глюкоамилаз из Aspergillus awamori и Saccharomycopsis fibuligera. Получены данные о типах вторичной структуры, количественном соотношении, топологии упорядоченных и нерегулярных участков.
...
15 05 2026 18:50:17
Статья в формате PDF
170 KB...
14 05 2026 21:19:53
Известные способы предполагают проведение испытаний травяно-кустарничкового покрова на содержание химических элементов на пробных площадках. Недостатком является раздельная обработка результатов испытаний, что лишает возможности совместного изучения травы и древесных растений. В статье показаны возможности повышения точности изучения комплекса «трава + древесное растение», а также сопоставимости содержания химических элементов по высоте растений.
...
13 05 2026 13:50:48
Методом Н+ЯМР-релаксации изучены межмолекулярные взаимодействия в гелях крахмала в молочной среде. Установлены зависимости скоростей поперечной и продольной релаксаций протонов от концентрации крахмала для водных и молочных систем. Казеин синергетически влияет на гелеобразующую способность крахмала, который иммобилизует воду в молочной среде более активно, чем в водной. На основании исследований температурной зависимости поперечной релаксации доказано образование комплексного геля, представляющего собой сетку из спиральных молекул крахмала, в ячейки которой включены мицеллы и субмицеллы казеина.
...
12 05 2026 6:15:41
В работе для 55 элементов периодической системы рассчитаны поверхностное натяжение, критический радиус и постоянная Толмена. Для металлов с низкой температурой плавления величина поверхностного натяжения составляет доли Дж/м2, а для тугоплавких – единицы Дж/м2. Критический радиус d хаpaктеризует внутренние размерные эффекты и не превышает 10 нм для исследованных металлов.
...
11 05 2026 23:26:17
Уровень жизни и социально-экономические условия жизни – важнейшие хаpaктеристики общества. Статья посвящена анализу дифференциации и динамике этих хаpaктеристик по муниципальным образованиям Саратовской области с использованием метода композиционного индекса.
...
10 05 2026 23:14:43
Статья в формате PDF
114 KB...
09 05 2026 21:36:47
Статья в формате PDF
274 KB...
08 05 2026 12:41:47
Статья в формате PDF
103 KB...
07 05 2026 11:39:41
Статья в формате PDF
113 KB...
06 05 2026 20:33:53
Статья в формате PDF
104 KB...
05 05 2026 23:18:31
Статья в формате PDF
112 KB...
04 05 2026 16:53:30
Статья в формате PDF
150 KB...
03 05 2026 8:46:33
Статья в формате PDF
214 KB...
01 05 2026 3:40:39
Статья в формате PDF
117 KB...
30 04 2026 5:44:12
Статья в формате PDF
101 KB...
29 04 2026 1:58:34
Статья в формате PDF
116 KB...
28 04 2026 1:52:52
Статья в формате PDF
111 KB...
27 04 2026 3:43:50
Статья в формате PDF
114 KB...
26 04 2026 11:53:44
Статья в формате PDF
364 KB...
25 04 2026 13:59:13
Статья в формате PDF
244 KB...
24 04 2026 21:31:39
Статья в формате PDF
327 KB...
23 04 2026 15:18:24
Статья в формате PDF
242 KB...
22 04 2026 10:47:40
Статья в формате PDF
109 KB...
21 04 2026 0:51:55
Статья в формате PDF
121 KB...
20 04 2026 3:31:17
Статья в формате PDF
251 KB...
19 04 2026 7:40:10
Статья в формате PDF
326 KB...
17 04 2026 3:20:50
Статья в формате PDF
322 KB...
16 04 2026 7:10:13
Статья в формате PDF
345 KB...
15 04 2026 5:52:34
В статье рассматривается роль педагогических технологий в профессиональной подготовке учителя. Использование педагогических технологий в учебном процессе вуза способствует четкому определению конечной цели, разработке объективных методов контроля, проект учебного процесса, определению структуры и содержанию учебно-познавательной деятельности учащихся.
...
14 04 2026 18:52:29
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 ::
