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

Strana 18
Analýza a syntéza
2. Je zadána část struktury i část parametrů regulačního obvodu
3. Je plně zadána struktura a jsou zadány některé parametry regulačního obvodu
S případem 1 se v praxi setkáváme zřídka. Vyskytuje se např. při syntéze filtrů.
Prakticky všechny úlohy syntézy regulačního obvodu lze zahrnout pod body 2 a 3.
Pod bod 3 patří velké množství průmyslových regulací, u kterých lze regulační
obvod rozdělit na regulátor a regulovaný systém. Regulátory pro průmyslové regulace se
vyrábějí jako univerzální regulátory s pevnou strukturou - obvykle spojitý regulátor PID.
Úloha syntézy se zde redukuje pouze na určení nastavitelných parametrů regulátoru.
Vhodnost správné volby typu regulátoru ověříme po provedené syntéze regulačního
obvodu jeho simulací na matematickém modelu regulačního obvodu a později provozními
zkouškami na regulovaném objektu přímo v provozu.
Pod bod 2 patří regulační obvody, u kterých neprovádíme rozdělení na regulátor a
řízený systém. Jsou to např. servomechanismy, což jsou regulační obvody sloužící k vlečné
regulaci polohy nebo jejích derivací. U těchto regulačních obvodů navrhujeme jak jejich
strukturu, tak i jejich parametry.
ϕ 1
+
ϕ
ovladač
servomotor
ϕ 2
−
ϕ 2
Obr. 2.1 - Polohový servomechanismus
Servomechanismus je tedy regulační obvod, který je tvořen tzv. ovládačem a
servomotorem s převodovkou (obr. 2.1). Ovladač působící na servomotor je tvořen
výkonovým zesilovačem, předzesilovačem s korekcemi a měřícím členem.
Při návrhu servomechanismu navrhujeme všechny jeho členy. Servomotor a jeho
převodovku navrhujeme podle výkonu požadovaného na výstupní hřídeli. Typem
servomotoru je určen výkonový zesilovač, kterým u elektrických servomotorů bývá
obvykle tyristorový měnič. Volba měřícího členu je ovlivněna požadovanou přesností
servomechanismu. Předzesilovač s jeho korekčními členy navrhujeme podle požadavků na
dynamické vlastnosti servomechanismu.
Při syntéze servomechanismu vycházíme obvykle z daných vlastností výkonového
zesilovače, servomotoru s převodovkou a měřícího členu a určujeme vlastnosti
předzesilovače s korekcemi.
Při syntéze regulačního obvodu potřebujeme znát
1. vlastnosti regulovaného objektu,
2. předpokládaný průběh řídicí veličiny,
3. předpokládané průběhy poruchových veličin a místa jejich vstupu do řízeného
systému,
4. omezení akčních veličin,
5. požadavky na kvalitu regulace.
Vlastnosti regulovaného objektu určujeme buď analýzou objektu, nebo rozborem
experimentálně získaných průběhů veličin v objektu. Obě tyto metody identifikace vedou
na sestavení matematického modulu - řízeného systému. Přitom se ukazuje, že některá