Цифровой ПИД-регулятор для пневмо- и гидросистем

При разработке технологических систем с пневмо- или гидроприводом требуется применение автоматизированных средств для их управления. В настоящее время широкое распространение получают автоматизированные средства управления, построенные при помощи логических контроллеров, поскольку логический контроллер позволяет решить самые разнообразные задачи с минимальными издержками как по стоимости, так и по затратам времени на разработку системы. Так логический контроллер обеспечивает быстродействие систем с пневмо- или гидроприводом до 1 мс и менее. С применением цифровых автоматизированных средств управления появляются вопросы, связанные с синтезом ПИД-регуляторов и устойчивости систем с пневмо/гидроприводом во временной области. Целью данной работы стало создание и практическая реализация цифрового ПИД-регулятора для управления пневмо/гидросистемой для предоставления практических рекомендаций при его использовании в технике. В статье приведена блок-схема аналоговой и цифровой систем управления с пропорциональным пневмораспределителем. Представлена реализация аналогового и цифрового ПИД-регулятора и оптимизация его параметров по интегральному критерию. Выполнено сравнение аналоговой и цифровой систем с введенным в их состав ПИД-регулятором. Качество данных систем предложено оценивать во временной области по времени переходного процесса и максимальной динамической ошибки. Даны практические рекомендации по определению времени дискретизации цифровых систем с ПИД-регулятором. Показан пример разработанной цифровой автоматической системы управления следящим пневмоприводом, ее структурная схема, общий вид шкафа управления с логическим контроллером и графических интерфейс оператора, позволяющий легко проводить настройку автоматизированного средства управления и контролировать его состояние. Научной новизной представленных в статье результатов стало то, что решена задача исследования динамики пневмо/гидрораспределителя с электроуправлением во временной области при помощи математической модели, в состав которой был включен цифровой ПИД-регулятор, а также, сделано сопоставление результатов моделирования цифровой системы с аналоговой, и даны практические рекомендации по определению времени дискретизации.

ПИД-регулятор цифровой, пневмо/гидросистема, модель математическая, пневмопривод следящий, блок-схема, оптимизация, система аналоговая, система цифровая