A new method of process identification based on Ziegler-Nichols experiment

• Autorzy: Lichota, J.

Warianty tytułu

PL

Nowa metoda identyfikacji własności obiektu w oparciu o eksperyment Zieglera-Nicholsa

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents a new method of process identification using combination of classical Ziegler-Nichols frequency experiment and step response. Experimental determination of the few points Nyquist curve and static gain coefficient is easily accomplished and is reliable and uncomplicated method for experimental analysis of a system with unknown parameters. This method was tested for stable processes of 3rd to 500th order.

PL

W artykule pokazano nową metodę identyfikacji obiektu z wyrównaniem opartą o klasyczną metodę strojenia regulatorów PID zaproponowaną w 1942 r. przez Zieglera i Nicholsa. metoda opiera się na twierdzeniu: niech obiekt z wyrównaniem będzie opisany transmitancją . 1) Wówczas współczynnik wzmocnienia krytycznego kpcr zamkniętego układu regulacji oraz współczynnik wzmocnienia obiektu ko są odwrotnie proporcjonalne . Zależność ta została pokazana bez dowodów analitycznych w pracy [3]. Współczynnik proporcjonalności jest funkcją rzędu obiektu. 2) Okres oscylacji układu regulacji Tosc jest wprost proporcjonalny do stałej czasowej obiektu . Współczynnik proporcjonalności jest funkcją rzędu obiektu. Ostatnia zależność jest niemal liniowa dla rzędów n > 3. w tabeli 1 podano wyprowadzone analitycznie i numerycznie (ze względu na tw. galois) formuły na kpcr oraz tosc. identyfikacja obiektu przebiega następująco: -należy wyznaczyć współczynnik wzmocnienia obiektu ko z jego odpowiedzi skokowej, -następnie przeprowadzić eksperyment Zieglera-Nicholsa i wyznaczyć kpcr, -względny współczynnik wzmocnienia wskazuje na wiersz w tabeli 1, z którego można odczytać rząd obiektu n i obliczyć stałą t(tosc) w oparciu o zmierzony czas tosc oraz formułę z tego samego wiersza wiążącą obie wielkości. metoda daje dokładne rezultaty dla obiektów z identycznymi stałymi czasowymi t (przykład 1), natomiast przy różnych stałych czasowych (przykład 2) odpowiedź skokowa modelu odbiega od odpowiedzi skokowej obiektu i wymaga dodatkowej zmiany stałej czasowej w modelu.

Słowa kluczowe

PL

metoda identyfikacji

EN

identification method

• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2007
• Tom: nr 4
• Strony: 50-55
• Opis fizyczny: bibliogr. 4 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lichota, J.

• Politechnika Wrocławska,

Bibliografia

• [1] Chong, A.Z.S., Wilcox, S.J., Ward, J.: Prediction of gaseous emissions from a chain grate stoker boiler using neural networks of ARX structure. IEE Proc.-Sci. Meas. Technol., Vol. 148, No. 3, 2001.
• [2] Lichota J.: Oprogramowanie w sterowaniu obiektem energetycznym. Rynek Energii 2007, nr 3.
• [3] Wuerstlin D.: Regulacja urządzeń ogrzewczych, wentylacyjnych i klimatyzacyjnych. Dynamika i właściwości układów regulacji. Arkady 1978.
• [4] Ziegler J., Nichols N.: Optimum Settings For Automatic Controllers. Transactions of the American Society of Mechanical Engineers, 1942.