РИТМ
Системы управления
Программный пакет для разработки и настройки систем автоматического управления
«РИТМ.Системы управления» предназначен для ручной и автоматической настройки произвольных и ПИД-регуляторов для заданного объекта управления.
Зачем нужно это ПО?
Инструмент можно использовать в любой области, связанной с настройкой различных типов регуляторов, инструмент позволит настроить необходимый регулятор для любого объекта управления, который будет удовлетворять поставленным техническим требованиям и допускам. Что немаловажно, инструмент позволяет задавать желаемые параметры для основных характеристик переходного процесса и запасов устойчивости при оптимизации регулятора, также проводить настройку параметров регулятора при его синтезе.
Также в процессе работы с инструментом есть возможность сохранить коэффициенты подобранного регулятора в отдельный файл, который также возможно будет экспортировать в инструмент для дальнейшей работы с ним.
Инструмент содержит в себе функции дискретизации объекта управления и регулятора для более подробного их изучения. Для удобства графики переходного процесса и ЛАФЧХ для дискретной и непрерывной систем можно построить по отдельности или вместе.
Инструмент также отображает главные параметры переходного процесса и ЛАФЧХ (запасы устойчивости).
Благодаря возможностям синтеза и оптимизации различных регуляторов инструмент позволяет быстро проводить анализ объекта управления и регулятора, сокращая время его синтеза и оптимизации.
Также в процессе работы с инструментом есть возможность сохранить коэффициенты подобранного регулятора в отдельный файл, который также возможно будет экспортировать в инструмент для дальнейшей работы с ним.
Инструмент содержит в себе функции дискретизации объекта управления и регулятора для более подробного их изучения. Для удобства графики переходного процесса и ЛАФЧХ для дискретной и непрерывной систем можно построить по отдельности или вместе.
Инструмент также отображает главные параметры переходного процесса и ЛАФЧХ (запасы устойчивости).
Благодаря возможностям синтеза и оптимизации различных регуляторов инструмент позволяет быстро проводить анализ объекта управления и регулятора, сокращая время его синтеза и оптимизации.
Технические возможности
- Описание модели объекта управления в виде передаточной функции
- Выбор архитектуры регуляторов
- Настройка параметров алгоритмов управления
- Оптимизация параметров алгоритмов управления
- Дискретизация контроллера для реализации на микропроцессоре или ПЛИС
Learn more
Описание модели объекта управления
Объект управления можно выбрать либо из предоставленных примеров, как показано выше, либо вручную, задав передаточную функцию исследуемого объекта с помощью полей «Числитель» и «Знаменатель» в поле «Выбор передаточной функции исследуемого объекта». После изменения данных полей получившаяся передаточная функция объекта управления будет представлена в окне справа «Объект управления».
Объект управления можно выбрать либо из предоставленных примеров, как показано выше, либо вручную, задав передаточную функцию исследуемого объекта с помощью полей «Числитель» и «Знаменатель» в поле «Выбор передаточной функции исследуемого объекта». После изменения данных полей получившаяся передаточная функция объекта управления будет представлена в окне справа «Объект управления».
Выбор регулятора
Выбрать регулятор можно как вручную, так и автоматически: синтез и оптимизация регулятора.
ПИД – задание регулятора с помощью его коэффициентов:
Выбрать регулятор можно как вручную, так и автоматически: синтез и оптимизация регулятора.
ПИД – задание регулятора с помощью его коэффициентов:
- Kp – коэффициент усиления регулятора
- Ki – интегральный коэффициент регулятора
- Kd– дискретный коэффициент регулятора
- Tf – постоянная времени дискретного фильтра первого порядка
Настройка параметров регулятора
В данной программе можно синтезировать «ПИД- регулятор», тогда как для типа «Передаточная функция» возможно применить только оптимизацию.
Синтез всех типов регуляторов, кроме ПД (пропорционально-дифференцирующего), осуществляется методом «CHR» – Чена-Кронеса-Ресвика, для ПД-регулятора используется метод Коэна-Куна (Cohen-Coon метод):
В данной программе можно синтезировать «ПИД- регулятор», тогда как для типа «Передаточная функция» возможно применить только оптимизацию.
Синтез всех типов регуляторов, кроме ПД (пропорционально-дифференцирующего), осуществляется методом «CHR» – Чена-Кронеса-Ресвика, для ПД-регулятора используется метод Коэна-Куна (Cohen-Coon метод):
- Метод Чена-Кронеса-Ресвика – в качестве критерия качества используется критерий максимальной скорости нарастания при отсутствии перерегулирования или при наличии не более чем 20%-ного перерегулирования. Такой критерий позволяет получить больший запас устойчивости, чем, к примеру, в методе Зиглера-Никольса;
- Метод Коэна-Куна – данный метод хорошо подходит для систем с быстрым реагированием, но он приводит к колебаниям с большим перерегулированием.
Оптимизация параметров регулирования
Оптимизация регулятора осуществляется методом «Fmincon».
Fmincon метод обеспечивает нахождение минимума ограниченной нелинейной многомерной функции.
В данном приложении используется для нахождения минимально возможных коэффициентов регулятора при заданных пользователем условиях переходного процесса и устойчивости:
Оптимизация регулятора осуществляется методом «Fmincon».
Fmincon метод обеспечивает нахождение минимума ограниченной нелинейной многомерной функции.
В данном приложении используется для нахождения минимально возможных коэффициентов регулятора при заданных пользователем условиях переходного процесса и устойчивости:
- времени установления
- перерегулирования
- запасов устойчивости по амплитуде и фазе
- также есть возможность установить пределы для подбора заданных коэффициентов регулятора
Программный пакет «РИТМ.Системы управления» ускоряет разработку и настройку линейных регуляторов различных динамических систем. Встроенные инструменты и методы настройки позволят в кратчайшие сроки оптимизировать алгоритмы управления вашей системы.
Дискретизация регулятора
Для реализации алгоритма управления на встраиваемой платформе необходимо его перевести из непрерывной области представления в дискретную, то есть дискретизировать.
Имеющиеся методы дискретизации:
Для реализации алгоритма управления на встраиваемой платформе необходимо его перевести из непрерывной области представления в дискретную, то есть дискретизировать.
Имеющиеся методы дискретизации:
- 'zoh' — задержка первого порядка (значение по умолчанию). Предполагает, что входные данные – кусочные константы по постоянной времени Ts;
- 'foh' — треугольное приближение (измененный zoh). Предполагает, что входные данные – кусочные линейные константы по постоянной времени Ts;
- 'impulse' — импульсная дискретизация инварианта;
- 'tustin' — билинейный (Тастин) метод. Для задания этого метода с предварительным деформированием частоты (раньше известный как 'prewarp' метод), используйте PrewarpFrequency опцию c2dOptions;
- 'matched' — нулевой полюсный метод сопоставления;
- 'least-squares' — метод наименьших квадратов.
Заинтересовались?
«РИТМ.Системы управления» предоставляет подробную техническую документацию и примеры для быстрого освоения программного инструмента
По вопросам приобретения обращайтесь к нам по e-mail