PID regulátor: Porovnání verzí

Smazaný obsah Přidaný obsah
formátování, doplnění obsahu: ideální PID regulátor
Řádek 4:
:<math>F_R (s) = \frac{X(s)}{E(s)}</math>
== Proporcionální složka regulátoru ==
Proporcionální složka, ('''P regulátor)''', je prostý [[zesilovač]]. [[Regulační odchylka]] je přímo úměrná [[akční veličině (akční veličina)|akční veličině]].
:<math>x(t) = r_0 e(t)</math>
:kde <math>r_0</math> je činitel zesílení, někdy je také uváděn jako konstanta zesílení <math>K_R</math>. Po použití transformace
Řádek 14:
;<math>pp = \frac{1}{r_0} 100 </math>
== Integrační složka regulátoru ==
Integrační složka regulátoru, ('''I regulátor)''', je takový regulátor, kdy [[akční veličina]] je přímo úměrná integrálu [[regulační odchylky (regulační odchylka)|regulační odchylky]]. <math>r_i</math> je zesílení integračního regulátoru.
:<math>x(t) = r_i \int_{0}^{t} e(t) dt + x(0)</math>
:Tomu odpovídá přenos
Řádek 20:
:V technické praxi se častěji setkáme s časovou konstantou <math>T_i</math> než se zesílením integračního regulátoru <math>r_i</math>. Výhodou I regulátoru je to, že dokáže úplně eliminovat regulační odchylku. Nevýhodou je, že zpomaluje [[regulační děj]] a zhoršuje [[stabilitu (stabilita)|stabilitu]]. V technické praxi se často stává, že [[akční veličina]] stále roste i při eliminaci odchylky. Tento [[wind-up]] jev se řeší přidáním nespojiteho prvku (nejčastěji [[relé]]) mezi regulátor a soustavu, který v případě nulové odchylky omezí akční veličinu.
== Derivační složka regulátoru ==
Derivační složka regulátoru, ('''D regulátor)''', je takový regulátor, kdy [[akční veličina]] je přímo úměrná derivaci [[regulační odchylky (regulační odchylka)|regulační odchylky]]. Technická realizace tohoto regulátoru není možná, protože nejde o [[kauzální (kauzalita)|kauzální]] systém, v praxi by došlo k rozpojení obvodu v ustáleném stavu. Mluvíme o ideálním D regulátoru
:<math>x(t) = r_d \frac {de(t)}{dt}</math>
:Tomu odpovídá přenos
:<math>F_R (s) = \frac{X(s)}{E(s)} = r_d p</math>
:Derivační regulátor zrychluje [[regulační děj]] a zesiluje [[šum]]. Časová konstanta se samostatného D regulátoru neurčuje. Samostatně se '''nikdy nevyskytuje'''. Realizuje se přidáním realizační konstanty &epsilon;.
=== Realizovatelný D regulátor ===
Řeší se přidáním slabé integrační složky s realizační konstantou &epsilon;. Konstanta &epsilon; je asi stokrát menší než hodnota v čitateli, ale nesmí být příliš malá (max. pětsetkrát), aby byla úloha výpočetně řešitelná
:<math>F_R (s) = \frac{X(s)}{E(s)} = \frac{r_d p}{\epsilon p + 1}</math>
== Ideální PID regulátor ==
Prostou [[sumací (sumace)|sumací]] složek vznikne PID regulátor
:<math>x(t) = r_0 e(t) + r_d \frac {de(t)}{dt} + r_i \int_{0}^{t} e(t) dt + x(0)</math>
:Tomu odpovídá přenos
:<math>F_R (s) = \frac{X(s)}{E(s)} = r_0 + r_d p + \frac{r_i}{p} = K_R(1 + T_D p + \frac{T_I}{p}) = k_R\frac{(T_1 p +1)(T_2 p +1) }{p}</math>
:Pro praktickou realizaci se používá tvar s <math>K_R</math>,<math>T_D</math> a <math>T_I</math>. Poslední tvar se používá v simulacích a teoretických výpočtech. Doplněním realizační konstanty je možné regulátor vyrobit.
=== Ostatní spojité regulátory ===
Z PID regulátoru se dají odvodit jiné kombinace. Vyrobitelné jsou ID regulátory (PID s proporcionální složkou rovnou jedné), PD regulátory a PI regulátory. PI regulátor je po PID nejčastějším regulátorem
== Literatura ==
* I.Švarc, M.Šeda, M.Vítečková. Automatické řízení
Řádek 33 ⟶ 41:
 
[[Kategorie:Kybernetika]]
[[Kategorie:Teorie systémů| ]]
 
[[en:PID controller]]