Diplomová práce - Ústav automatizace a informatiky - Vysoké učení ...

Strana 15
1 ÚVOD
Bavíme-li se o regulačních obvodech, pak nedílnou součástí se stává posuzování
(analýza) jejich stability, tj. schopnosti obvodu ustálit se a vykazovat tak správnou funkci.
Pro zjišťování této stability využíváme několika metod. V této práci se zaměřím na metody
využívající frekvenční charakteristiky. Aby byla jasná podstata, je nejprve potřeba rozebrat
frekvenční charakteristiky pro spojité i diskrétní systémy a teprve poté se zaměřit na
jednotlivé metody. Rovněž zde uvedu, jakým způsobem se nastavují parametry regulátoru
(syntéza).
Pro analýzu regulačního obvodu je vypracována řada metod, díky kterým lze
snadno určit stabilitu regulačního obvodu, aniž bychom museli provádět složité výpočty,
na které v dnešní době využíváme téměř výhradě výpočetní techniku.
Pro návrh regulačního obvodu nejsou prozatím vypracovány exaktní metody, které
by jednoznačně vedly k cíli. Stále zde tedy hraje důležitou roli intuice plynoucí ze
zkušenosti a citu navrhovatele. V drtivé většině spočívá metoda návrhu v přímé extrapolaci
nebo interpolaci z již realizovaných a vyzkoušených řešení.
V oblasti syntézy je však zpracována celá řada dobře využitelných metod.
Rozhodující je, aby bylo dosaženo převedení požadavků na regulační obvod, které
formuluje provozovatel, konstruktér a projektant regulovaného projektu na matematickou
formulaci požadavků, kritérií a cílů, vhodných pro další zpracování. Dosud v praxi
převládají jednoduché metody syntézy bez velkých matematických nároků.
V poslední době se rozvíjejí metody syntézy regulačních obvodů, u kterých
určování vlastností řízeného systému a jeho řízení probíhá podle jediného algoritmu, nebo
se vyvíjejí algoritmy řízení, které nevyžadují výchozí přesnou identifikaci řízeného
systému a tyto způsoby řízení označujeme jako adaptivní řízení.
Náplní této diplomové práce je využití frekvenčních charakteristik při analýze a
syntéze regulačních obvodů. Vybrané metody analýzy a syntézy pak budou aplikovány na
příkladech, kde jednak bude zkontrolována stabilita regulačního obvodu a také budou
navrženy parametry jednotlivých regulátorů (P, I, PI, PD, PID). Výsledky budou
prezentovány formou tabulek a grafů a následně vysvětlujícím textem se závěrem o
stabilitě či nestabilitě regulačního obvodu a s výsledkem návrhu parametrů regulátoru.