Програмний модуль налаштування ПІД-регулятора для управління мобільною платформою в тривимірному просторі на основі прогнозуючої моделі

Abstract

Системи управління з ПІД-регуляторами в контурі управління становлять значний як користувальницький, так і дослідницький інтерес. Це визначається насамперед простотою конструкції регулятора, можливістю промислової реалізації, ясною функціональністю, і навіть можливістю реалізації мікропроцесорах. Крім того, ці пристрої мають хороший технічний потенціал, а саме: потужність управління, механічна стабільність, задовольняють критерію «ефективність-вартість». Поруч із переліченими перевагами ПІД-регулятори мають серйозний недолік, пов'язаний насамперед зі складністю настройки. Оскільки його пристрій має паралельно-з'єднані компоненти, що мають власні параметри регулювання, їх зміна має суперечливу дію на процес, що регулюється. Так, збільшення коефіцієнта посилення пропорційного ланки з одного боку веде до зменшення встала помилки системи, з другого – зменшує стійкість системи. Збільшення постійної часу інтегруючого ланки з одного боку зменшує перерегулювання, збільшує стабілізуючі властивості регулятора, знижує вплив перешкод, проте зволікає з процесом управління. Диференціюючий блок зменшує тривалість перехідного процесу, але збільшує ризик впливу високочастотних перешкод ефективності роботи системи. Незважаючи на те, що основні підходи до налаштування ПІД-регуляторів з'явилися більш ніж півстоліття тому, проте за даними [1] 90% всіх промислових ПІД-регуляторів функціонують з ефективністю нижче функціонально можливої. Провідні фірми виробники серій ПІД-регуляторів прагнуть впровадити у свої пристрої елементи інтелектуального налаштування, діагностики, виключити людину з процесу налаштування оптимальних параметрів регулятора. Мета роботи - алгоритм налаштування ПІД-регулятора на основі властивостей керованого процесу, що виключає вплив на його налаштування людини.