Настройка ПИД-регулятора

Первый шаг по пути описанной стратегии ввести в рассмотрение и настроить ПИД-регулятор.

Уравнение идеального аналогового четкого ПИД- регулятора выглядит следующим образом:

, (1)

где u(t) − управляющий сигнал на выходе регулятора, e(t) −ошибка управления (разность между заданным и действительным значением управляемой величины), поступающая на вход ПИД-регулятора, – пропорциональный коэффициент усиления, T_i − постоянная интегрирования, T_d – постоянная дифференцирования. Вводя обозначения

сe(t)= , ie(t)= ,

запишем уравнение (1) в более простом виде

. (2)

Под настройкой мы будем понимать действия по выбору параметров , и . ПИД-регулятор может быть построен, используя метод частотных характеристик или метод переходной характеристики,разработанные Циглером -Николсом.

Значения параметров ПИД-регулятора, найденные путем использования любого из этих методов, надо рассматривать как приближенные значения, как стартовая позиция для ручной настройки.

2. Линейные нечеткие контроллеры

Второй шаг в процедуре проектирования нечетких контроллеров связан с заменой сумматоров в структуре ПИД-регулятора, точнее выполнение операций суммирования в уравнении (2) нечеткими сумматорами, которые, как показано в предыдущем разделе, осуществляют операции подобные суммированию. После такой замены замкнутая система управления должна иметь ту же самую реакцию на ступенчатое воздействие, что и с ПИД-регулятором. По этой реакции (переходной характеристике) можно оценить, насколько правильно осуществлена замена. Мы не будем останавливаться здесь на проектировании нечетких сумматоров, т.к. этот вопрос рассмотрен в предыдущем разделе.