Запутался в определениях. Помогите разобраться

Помогите разобраться с определением изодромный и параллельный ПИ регулятор. Это разные понятия, или это одно и тоже? Если нет, то чем они отличаются?. Почему пишут например "пи-регулятор (изодромный)..." указывая, что это якобы слова-синонимы. Для какого из типов ПИ регулятора производится настройка по методу Зиглера-Николса?

Сообщение **rwg** » 29 мар 2016, 22:37

Стыдно признаться, но из трёх вопросов могу ответить только на один. Настройка по методу Зиглера-Николса производится для любого ПИ и ПИД регулятора, как бы он ни назывался. Лишь бы он был ПИ(Д). Слово "изодром" когда то очень давно я слышал, скорей всего применительно к пневматическим регуляторам. А с параллельными никаких ассоциаций.

Попробуйте поискать ответ здесь:
https://yadi.sk/i/mpPbBH6TqaR2R

Сообщение **Serex** » 29 мар 2016, 23:36

rwg писал(а): Стыдно признаться, но из трёх вопросов могу ответить только на один.

Я ни одного!!!

Сообщение **rwg** » 30 мар 2016, 00:36

С изодромными регуляторами более-менее разобрался. Похоже так назывались ПИ-регуляторы, сделанные до изобретения операционных усилителей. Я их уже не застал.

Мой преподаватель говорит, что настройка по методу Зиглера-Николса производится для ищодромного, а не параллельного регулятора. Верно ли это?

Сообщение **rwg** » 30 мар 2016, 08:09

Попробуйте узнать, какой из регуляторов Ваш преподаватель называет параллельным. Я знаю несколько, но у всех них название никак не определяет закон регулирования и метод настройки.

Сообщение **VADR** » 30 мар 2016, 08:25

littlemaster1 писал(а): Мой преподаватель говорит, что настройка по методу Зиглера-Николса производится для ищодромного, а не параллельного регулятора. Верно ли это?

Думаю, тут всё зависит от того, по какому учебнику вы учитесь. ПИД-регулятор знают все, метод Зиглера-Николса - тоже (или, по крайней мере, название помнят :) ). А вот изодромный регулятор или параллельный - термины, многим не знакомые. Возможно, они введены конкретным автором в конкретном учебнике.
В старых регуляторах была такая настройка, как "время изодрома". Гугление даёт примерно такое определение: время изодрома - время, за которое при скачкообразном изменении входного сигнала интегрального звена от 0 до 100% выходной изменится от 0 до 100%. Обращаю внимание, что тут имеется в виду только интегральное звено ПИД-регулятора, без пропорциональной и дифференциурющей частей. Ну и относится это понятие к совершенно обычному ПИД-регулятору. Что там с параллельным - зависит от того, что названо этим словом в учебнике.

Сообщение **Looker** » 30 мар 2016, 12:50

Сравни рис.14 и 15.

John A. Shaw писал(а):Almost all analog controllers and most commercial digital control systems use the series form. Such tuning methods as the Ziegler-Nichols methods (discussed in Chapter 6 ) were developed using series form controllers.

Блин.
Время изодрома- это постоянная времени Ти интегрального звена.
Изодром- чисто механическое устройство, насколько я помню. Маслонаполненный демпфер с пружиной на регуляторе Уатта (механический регулятор числа оборотов вала, два шарика на противовесах), который собственно и дает плавное регулирование, то есть интегральную составляющую закона регулирования- это и есть изодром.
Кто как гуглил, не знаю, но из пост-фактум нагугленного:

устройство, обеспечивающее гибкую обратную связь в автоматических регуляторах

Вот оно и есть.

Сообщение **rwg** » 30 мар 2016, 13:43

Looker писал(а): Сравни рис.14 и 15.

Я понял так, что на рисунке 14 показан классический ПИД-регулятор, а на рисунке 15 показан продвинутый ПИД-регулятор, у которого фактический коэффициент пропорциональности Кп изменяется при изменении дифференциальной составляющей и может вырасти на величину до 25% от Кп ПИ-регулятора. Поскольку параллельность на рисунке 15 не видна, можно предположить методом исключения, что параллельный регулятор - это классический c рисунка 14 ? Тогда изодромный - не классический, а продвинутый с рисунка 15?.

Сообщение **Serex** » 30 мар 2016, 14:33

perfect_gentleman писал(а): устройство, обеспечивающее гибкую обратную связь в автоматических регуляторах

Вот я тоже видел это определение, но завис на слове "гибкая"

VADR писал(а): время изодрома - время, за которое при скачкообразном изменении входного сигнала интегрального звена от 0 до 100% выходной изменится от 0 до 100%. Обращаю внимание, что тут имеется в виду только интегральное звено ПИД-регулятора, без пропорциональной и дифференциурющей частей.

Идеальная интегральная составляющая - это переходной процесс, который бесконечно будет стремиться к уставке, но никогда ее не достигнет. Так что это точно не то.

Serex писал(а): Вот я тоже видел это определение, но завис на слове "гибкая"

Жесткая обратная связь- это П-регулятор. Интегральная и дифференциальная составляющая- это динамически меняющийся , что ли, то есть, гибкая обратная связь

Serex писал(а): Идеальная интегральная составляющая - это переходной процесс, который бесконечно будет стремиться к уставке, но никогда ее не достигнет. Так что это точно не то.

не путайте передаточную функцию замкнутой системы и передаточную функцию регулятора. Время изодрома- это то, что в настройках ПИ-регулятора обычно обозначается Ти. Оно же- время интегрирования.

VADR писал(а): Гугление даёт примерно такое определение: время изодрома - время, за которое при скачкообразном изменении входного сигнала интегрального звена от 0 до 100% выходной изменится от 0 до 100%.

При скачкообразном изменении входного сигнала (x(t)=1(t)) выход интегратора будет стремиться в бесконечность, не? Или то я уже ТАУ забывать стал. При x(t)=1(t) y(t)=(1/Tи)*t

Сообщение **rwg** » 30 мар 2016, 16:00

perfect_gentleman писал(а): При скачкообразном изменении входного сигнала (x(t)=1(t)) выход интегратора будет стремиться в бесконечность, не?

Замените слово интегратор в этой фразе на дифференциа́тор и и она станет правильной для времени t=0. Для интегратора тоже верно, но при t стремящемся к бесконечности.

Сообщение **VADR** » 30 мар 2016, 16:10

perfect_gentleman писал(а): При скачкообразном изменении входного сигнала (x(t)=1(t)) выход интегратора будет стремиться в бесконечность, не?

Это в теории и при времени, стремящемся к бесконечности. На практике выход регулятора ограничен минимальным и максимальным значениями, вот время изменения в этих пределах и имеется в виду.

VADR писал(а): Это в теории и при времени, стремящемся к бесконечности. На практике выход регулятора ограничен минимальным и максимальным значениями, вот время изменения в этих пределах и имеется в виду.

Это понятно. Просто насколько я понял, что вопрос был как раз из области теории.

rwg писал(а): Замените слово интегратор в этой фразе на дифференциа́тор и и она станет правильной для времени t=0. Для интегратора тоже верно, но при t стремящемся к бесконечности.

Время- переменная, меняющаяся от t1 до t2. В классике, рассматриваемой в ТАУ, от нуля до бесконечности. Что вход регулятора, что выход- функции времени, или не так?
Владимир Геннадьевич, не пугайте так, а то я уже думаю, что математику совсем забыл)))

Serex писал(а): Вот я тоже видел это определение, но завис на слове "гибкая"

Вдогонку- не смог вспомнить и сформулировать точное определение гибкой обратной связи- смогла википедия)))

жёсткая — такая ОС, при которой на вход регулятора поступает сигнал, пропорциональный выходному сигналу объекта в любой момент времени.
гибкая — такая ОС, при которой на вход регулятора поступает не только сигнал, пропорциональный выходному сигналу объекта, но и сигнал, пропорциональный производным выходной переменной.

Сообщение **Looker** » 30 мар 2016, 16:45

rwg писал(а):
Looker писал(а): Сравни рис.14 и 15.
Я понял так, что на рисунке 14 показан классический ПИД-регулятор, а на рисунке 15 показан продвинутый ПИД-регулятор, у которого фактический коэффициент пропорциональности Кп изменяется при изменении дифференциальной составляющей и может вырасти на величину до 25% от Кп ПИ-регулятора. Поскольку параллельность на рисунке 15 не видна, можно предположить методом исключения, что параллельный регулятор - это классический c рисунка 14 ? Тогда изодромный - не классический, а продвинутый с рисунка 15?.

14 не совсем параллельный (G вынесено за скобки), чисто параллельный имеет еще одно название - учебный (ниже смотри Independent - параллельный, но...), у Шоу он не приведен.
15 последовательный - самая древняя реализация ПИД регулятора, И звено последнее, т.к. в большинстве случаев это исполнительный механизм.
Про термины: изодромный, время изодрома - из древности, синоним интегральной части.
Также из древности: время предварения - Td, т.е дифференциальная часть.
Мой лектор в 1984 г. пользовался древними терминами, но формулы дают четкое представление - кто есть кто.
Важнее смотреть как реализован алгоритм - коэффициенты настройки в двух вариантах близки, а в третьем отличаются.

Logix Help для PIDE писал(а):

У ExpertTune попадалась статья про варианты реализации ПИД у разных производителей.

Что означает "series form" в этом тексте?: Almost all analog controllers and most commercial digital control systems use the series form. Such tuning methods as the Ziegler-Nichols methods (discussed in Chapter 6 ) were developed using series form controllers.

Хочу ещё добавить, что смоделировал в симулинке параллельный пи-регулятор (сумма пропорциональной и интегральной части) с параметрами, рассчитанными по зиглеру-николсу. Получился переходный процесс с параметрами перерегулирования = 20% и временем регулирования 176 сек. При самой малой постоянной времени объекта 10 сек.
Есть ли у системы с параметрами по зиглеру-николсу стандартные прямые показатели, как при настройке на модульный оптимум, например?

Изодромным регулятором по нашим лекциям называется такой, у которого передаточная функция имеет вид:

Сообщение **rwg** » 30 мар 2016, 19:12

= Кп * (1+ 1/(Ти*s)). Классический ПИ-регулятор.

Сообщение **AVeshnik** » 01 апр 2016, 11:22

Нас учили что Тиз=Кп/Ти.

Сообщение **AVeshnik** » 01 апр 2016, 11:25

А разве классиченкий ПИ не выглядит следующим образом: y(t)=K*e(t)+1/Ti*(e(t)+e(t-1))?

С этим вопросом немного разобрался. Возник другой вопрос: про настройку параметров по методу CHR. Рассчитывал параметры по этой таблице:

Optimization of the control behavior.gif

Процесс с20-% перерегулированием получился, а апериодический нет. Почему? Формулы проверил, правильные.

С 20-% перерегулированием:

Переходный процесс по методу CHR с 20-% перерегулированием.JPG

"Апериодический"

Переходный процесс по методу CHR (должен получиться процесс без перерегулирования).JPG