Масштабирование значений параметров регулятора и ввод их командами с консоли ОРС-сервера в модуль NL-4RTD.

Как отмечалось, в модуле NL-4RTD использован алгоритм регулирования, основанный на дискретизации классического уравнения ПИД-регулятора:

в котором u(t), ?(t) — выходная и входная величины регулятора. Входной величиной для модуля NL-4RTD в учебном лабораторном стенде является температура, измеряемая аналоговым датчиком. Выходной величиной — скважность импульсов v, представляющая собой отношение длительности импульса Гимп к его периоду Гшим, т. е. v = Гимп/ Т’шим-

Следовательно, коэффициент пропорциональности регулятора Крег будет иметь размерность 1 /°С. Точность представления длительности импульса ГИШ1 в модуле NL-4RTD задается равной 0,01 с, а его максимальная величина по модулю равна Тшим.

В результате квантования по времени уравнения (7.7а) дискретный алгоритм ПИД-регулятора имеет вид

где Си — коэфффициент интегрирования; Сд — коэффициент дифференцирования; xi — цифровой код текущего значения температуры на i-м шаге его работы, измеренный по каналу VinO; хг — значение кода задания по температуре; (х( - х2) = — е( — цифровой код сигнала рассогласования со знаком «минус». В соответствии с уравнениями (7.7) коэффициенты настройки модуля NL-4RTD рассчитываются по следующим формулам:

где At — шаг дискретности по времени с допустимым диапазоном от 1 до 999 с с шагом 1 с; Тшим — период ШИМ, задаваемый в диапазоне от 1 до 99,9 с с шагом 0,1 с; коэффициенты Си, Сд, вычисленные предварительно по указанным выше формулам и имеющие ту же размерность, что и Кре1 должны задаваться в пределах: Си — от 0,001 до 0,999, Сд — от 0,01 до 9,99. Указанные цифры соответствуют диапазонам параметров настройки регулятора в модуле NL-4RTD. Следовательно, значения параметров, рассчитанные по формулам (7.8), должны укладываться в эти диапазоны. В противном случае необходимо проверять расчеты исходных параметров настройки по методике параграфа 3.3.1 подраздела 3.3 с уточнением модели ОУ при его идентификации в лабораторной работе № 1 либо по аналогии с примером 7.1.

Длительность импульса широтно-импульсного модулятора Тимп, вычисляемая контроллером по выражению (7.76), может изменяться в диапазоне от -Тшим до +Т'ШИМ с шагом 0,01 с. При этом умножение параметров дискретного алгоритма (7.76) на Тшим выполняется в блоке NL-4RTD автоматически. Если длительность импульса Тимп > 0, то импульс подается на выход DoutO (нагреватель), если же Ти„п < 0, то импульс подается на выход Doutl (охладитель), а выход DoutO выключается.

Форматы записи команд, необходимых для настройки ПИД-регулятора в модуле NL-4RTD, и последовательность их ввода представлены ниже (для написания команд могут использоваться как малые, так и прописные буквы).

Для настройки регулятора в модуль NL-4RTD необходимо послать следующий набор команд, числовые данные у каждой бригады должны быть свои, связанные с результатами идентификации и соответствующими расчетами параметров регулятора (перед вводом представленного ниже набора команд необходимо послать команду "01DOL для контрольного отключения регулятора, фразы в скобках — это пояснение смысла соответствующей команды, набирать их не нужно):

~01РГОР0.12 (задаем пропорциональный коэффициент Крег, равный, например, 0,12),

"01PIDI0.020 (Си = 0,02),

"01PIDD1.25 (Сд = 1,25), (при ПИ-регуляторе Сд = 0,00, команда ввода будет "01PIDD0.00)

'01PIDS10.0 (Гшим = 10 c),

~01PIDR020 (Ai = 20 c),

~01PIDT+03000 (устанавливаем заданную величину температуры, например 30°, поддерживаемую ПИД- или ПИ-регулятором.

"01DOP (включаем управление выходами DoutO и Doutl от регулятора).

Команды набираются в консольном режиме из ОРС- сервера NLopc (рис. 7.29) после нажатия ПКн мыши на изображение блока NL-4RTD.

Рис. 7.29

При этом в окне «Свойства» должна быть предварительно убрана галочка перед строкой «Использовать управление доступом». Форматы набора команд установлены производителем модуля NL-4RTD и должны соответствовать указанным выше.

Замечание. Поскольку ток в нагревателе тренажерного стенда ограничен величиной 2,4 А, заданное значение установившейся в камере температуры должно вычисляться как

и не превышать (35-37), °С. Здесь Тнач °С — начальная температура в камере в момент включения нагревателя; АТ, °С - приращение температуры в камере за счет работы замкнутой системы с ПИД-регулятором, имеющим рассчитанные для своего варианта параметры настройки.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >