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
120 KB...
12 04 2026 9:32:19
Статья в формате PDF
127 KB...
11 04 2026 7:36:11
Статья в формате PDF
140 KB...
10 04 2026 16:17:28
Представлена система управления в формализованном виде, что облегчает анализ свойств системы, позволяет намечать пути ее совершенствования.
...
09 04 2026 3:24:38
Статья в формате PDF
299 KB...
06 04 2026 15:46:46
Статья в формате PDF
347 KB...
05 04 2026 6:48:32
Статья в формате PDF
104 KB...
03 04 2026 1:22:21
Статья в формате PDF 94 KB...
02 04 2026 1:54:54
Статья в формате PDF
483 KB...
01 04 2026 4:28:19
Статья представляет собой краткий обзор, посвященный новой медико-биологический дисциплине – нейроиммуноэндокринологии. Взаимодействие нервной, эндокринной и иммунной систем рассматривается на примере гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы (ГГАС) в условиях острого и длительного воспаления. Статья главным образом базируется на собственных данных авторов, обнаруживших гипперреактивность ГГАС на новый иммунный стимул в условиях хронически текущего воспаления – аутоиммунного заболевания (артрит).
...
31 03 2026 3:55:49
Статья в формате PDF
100 KB...
30 03 2026 10:15:22
Статья в формате PDF
113 KB...
29 03 2026 12:26:49
Статья в формате PDF 250 KB...
28 03 2026 23:55:41
Статья в формате PDF
113 KB...
27 03 2026 23:13:32
Статья в формате PDF
1043 KB...
26 03 2026 6:52:42
Статья в формате PDF
90 KB...
24 03 2026 3:17:15
Статья в формате PDF
416 KB...
23 03 2026 23:57:59
Статья в формате PDF
153 KB...
22 03 2026 4:29:22
Статья в формате PDF
111 KB...
21 03 2026 11:14:35
Статья в формате PDF
122 KB...
19 03 2026 7:45:56
Статья в формате PDF
113 KB...
18 03 2026 14:29:38
Статья в формате PDF
155 KB...
17 03 2026 4:16:42
Впервые показано, что у крыс с генотипом А2/А2 по локусу TAG 1A DRD2 с повышенной тревожностью имеет место сочетание генотипов N2N2 локуса NcoI DRD2 и АА локуса 256A/G гена SLC6A3, а также увеличение объемных хаpaктеристик базолатеральной группировки миндалевидного комплекса мозга.
...
15 03 2026 5:54:42
Статья в формате PDF
274 KB...
14 03 2026 18:38:41
Статья в формате PDF
274 KB...
12 03 2026 3:41:41
Статья в формате PDF
138 KB...
11 03 2026 8:12:43
Статья в формате PDF
124 KB...
10 03 2026 16:32:16
Статья в формате PDF
97 KB...
08 03 2026 12:24:24
Статья в формате PDF
267 KB...
07 03 2026 15:19:53
Статья в формате PDF
220 KB...
06 03 2026 18:39:35
Статья в формате PDF
104 KB...
05 03 2026 23:30:58
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 ::
