АВТОМАТИЗАЦИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПИД-РЕГУЛЯТОРА

AUTOMATION USING PID CONTROLLER

Andrey Vasilev

student, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

Статья содержит информацию об использовании ПИД-регулятора в автоматизированных установках.

ABSTRACT

The article contains information on the use of the PID controller in automated installations.

Ключевые слова: ПИД-регулятор, автоматизация, регулирование.

Keywords: PID controller, automation, regulation.

Любой технологический процесс требует стабильность какой-либо контролируемой величины или же ее изменения по определенному закону регулирования, которое обеспечивается за счет возмущающих воздействий на регулирующие органы. В этом и заключается суть автоматического регулирования.

Для осуществления управляющих воздействий на исполнительные органы в автоматизированных системах применяют регуляторы. Основываясь на показаниях, предоставленных датчиками, в зависимости от установленной программы регулятор посылает управляющие воздействия, вследствие чего регулируется контролируемая величина.

Процесс регулирования заключается в том, что контроллер сравнивает заданные величины с регулируемыми, после чего, если есть отклонения, оказывает управляющее воздействие на исполнительные устройства, которые в свою очередь воздействуют на объект регулирования.

Пропорционально-интегрально-дифференцирующий регулятор (ПИД-регулятор) — это управляющее устройство, функционирующее в контуре с обратной связью. Оно используется для управления в системах автоматического управления, формируя управляющее воздействие, с целью повышения качества системы и выполнения необходимых требований. По сути, это комплексное устройство, состоящее из трёх регуляторов:

- пропорционального;

-интегрального;

-дифференциального.

Преимущество этого регулятора заключается в том, что он включает в себя достоинства всех регуляторов по отдельности.

Рисунок 1. Схема ПИД-регулятора

ПИД-регулятор следует выбирать для систем регулирования, с относительно малым уровнем шумов и величиной запаздывания в объекте управления. Примерами таких систем является системы регулирования температуры.

За счет пропорциональной составляющей регулятор вырабатывает сигнал управления на основе величины ошибки: соответственно, если растет количественная величина ошибки, вместе с ней также растет и управляющий сигнал.

И-регулятор требуется для повышения точности управления системой, основываясь на предшествующие ошибки. В этом случае управляющее воздействие будет соответствовать интегралу от ошибки. И-регулятор делает систему астатической (работает с нулевой ошибкой по положению).

Д-регулятор позволяет быстрее реагировать на изменения входного сигнала. В этом случае внимание уделяется плавности изменения задаваемой величины.

Управляющее воздействие, может быть, в виде цифровых и аналоговых сигналов. Цифровой сигнал представляет из себя последовательные импульсы дискретных значений. Аналоговый сигнал – это плавно меняющееся напряжение или ток, например, 4-20 мА. Данные сигналы посылаются на различные устройства, которые активизируются и выполняют требуемые функции.

Список литературы:

1. https://ru.wikipedia.org/wiki/:// (дата обращения 15.09.2021)
2. electricalschool.info/automation.ru (дата обращения: 15.09.2021)
3. https://automation-system.ru (дата обращения: 15.09.2021)