Informationsteknologi

Relevanta dokument
En översikt av Kap 7. Tillbakablick, återkoppling Informationsteknologi Reglering av vätskenivån i en tank. Framkoppling. Informationsteknologi

Läran om återkopplade automatiska system och handlar om hur mätningar från givare kan användas för att automatisk göra förändringar i processen.

För att få ett effektiv driftsätt kan det ibland behövas avancerad styrning.

F13: Regulatorstrukturer och implementering

avloppsvattenrening genom reglerteknik Bengt Carlsson Uppsala universitet

Signaler och reglersystem Kapitel 1-4. Föreläsning 1, Inledning Reglerteknik

Systemteknik/Processreglering F2

Industriell reglerteknik: Föreläsning 6

Föreläsning 8, Introduktion till tidsdiskret reglering, Z-transfomer, Överföringsfunktioner

Kaskadreglering. Systemteknik/Processreglering Föreläsning 10. Kaskadreglering blockschema. Framkoppling. Exempel: reglering av värmeväxlare

] så att utflödet v( t) Vattennivån i tanken betecknas h(t) [m]. Nivån h är tankprocessens utsignal. u h Figur: Vattentank

REPETITION (OCH LITE NYTT) AV REGLERTEKNIKEN

Lösningar till tentamen i styr- och reglerteknik (Med fet stil!)

Industriella styrsystem, TSIU06. Föreläsning 1

Kort introduktion till Reglerteknik I

Operatörer och användargränssnitt vid processtyrning Datorövning 1 - Reglerteknik

A/D- och D/A- omvandlare

Föreläsning 11 Reglerteknik AK

Föreläsning 11. Reglerteknik AK. c Bo Wahlberg. 8 oktober Avdelningen för reglerteknik Skolan för elektro- och systemteknik

REGLERTEKNIK Laboration 5

TSIU61: Reglerteknik. Matematiska modeller Laplacetransformen. Gustaf Hendeby.

Industriell reglerteknik: Föreläsning 3

TSIU61: Reglerteknik. Sammanfattning från föreläsning 3 (2/4) ˆ PID-reglering. ˆ Specifikationer. ˆ Sammanfattning av föreläsning 3.

A

TSIU61: Reglerteknik. PID-reglering Specifikationer. Gustaf Hendeby.

Föreläsning 10, Egenskaper hos tidsdiskreta system

G(s) = 5s + 1 s(10s + 1)

TENTAMEN I TSRT07 INDUSTRIELL REGLERTEKNIK

Implementering av PID-regulatorer med dator

EL1000/1120/1110 Reglerteknik AK

Industriell reglerteknik: Föreläsning 4

EL1000/1120 Reglerteknik AK

Lunds Tekniska Högskola Avdelningen för industriell elektroteknik och automation

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik Föreläsning 8. Sammanfattning av föreläsning 7 Framkoppling Den röda tråden!

Kort introduktion till Reglerteknik I

Introduktion till verktyget SIMULINK. Grunderna...2. Tidskontinuerliga Reglersystem Övningsuppgift...13

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik Föreläsning 3. Sammanfattning av föreläsning 2 PID-reglering Blockschemaräkning Reglerdesign för svävande kula

Reglerteknik. Datum: 20/ Tid: Examinator: Leif Lindbäck ( ) Hjälpmedel: Formelsamling, dimensioneringsbilaga, miniräknare.

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik M Föreläsning 9

AUTOMATIC CONTROL REGLERTEKNIK LINKÖPINGS UNIVERSITET. M. Enqvist TTIT62: Föreläsning 2. Här är

TSIU61: Reglerteknik. Sammanfattning av föreläsning 8 (2/2) Andra reglerstrukturer. ˆ Sammanfattning av föreläsning 8 ˆ Framkoppling från störsignalen

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 5

Föreläsning 2. Reglerteknik AK. c Bo Wahlberg. 3 september Avdelningen för reglerteknik Skolan för elektro- och systemteknik

/TFE CJ, BT, BaE

FREKVENSSPEKTRUM TILLÄMPAD FYSIK OCH ELEKTRONIK, UMEÅ UNIVERSITET 1

Teori Se din kursbok under avsnitt PID-reglering, Ziegler-Nichols metod och olinjära system (avsnitt 7.7 i Modern Reglerteknik av Bertil Thomas).

SIMULINK. En kort introduktion till. Polplacerad regulator sid 8 Appendix Symboler/block sid 10. Institutionen för Tillämpad Fysik och elektronik

Regulator. G (s) Figur 1: Blockdiagram för ett typiskt reglersystem

TSIU61: Reglerteknik

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 1

Industriella styrsystem, TSIU06. Föreläsning 1

PID-regulatorn. Föreläsning 9. Frekvenstolkning av PID-regulatorn. PID-regulatorns Bodediagram

Styr- och Reglerteknik för U3/EI2

Föreläsning 1 Reglerteknik AK

Industriella styrsystem, TSIU06. Föreläsning 2

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik M Föreläsning 7. Framkoppling Koppling mellan öppna systemets Bodediagram och slutna systemets stabilitet

2. Reglertekniska grunder. 2.1 Signaler och system

Föreläsning 3. Reglerteknik AK. c Bo Wahlberg. 9 september Avdelningen för reglerteknik Skolan för elektro- och systemteknik

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik M Föreläsning 9

Simulering och reglerteknik för kemister

Reglerteknik. Kurskod: IE1304. Datum: 12/ Tid: Examinator: Leif Lindbäck ( )

Reglerteknik I: F1. Introduktion. Dave Zachariah. Inst. Informationsteknologi, Avd. Systemteknik

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 1

vt 04 Teori Se din kursbok under avsnitt PID-reglering, Ziegler-Nichols metod och olinjära system.

Institutionen för Tillämpad Fysik och elektronik Umeå Universitet BE. Introduktion till verktyget SIMULINK. Grunderna...2

Teori Se din kursbok under avsnitt PID-reglering, Ziegler-Nichols metod och olinjära system.

Reglerteknik Z / Bt/I/Kf/F

Reglerteknik 1. Kapitel 1, 2, 3, 4. Köp bok och övningshäfte på kårbokhandeln. William Sandqvist

1 Föreläsning IV; Stokastisk variabel

Lead-lag-reglering. Fundera på till den här föreläsningen. Fasavancerande (lead-) länk. Ex. P-regulator. Vi vill ha en regulator som uppfyller:

PID-regulatorer och öppen styrning

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 2

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik Föreläsning 7

EL1000/1120/1110 Reglerteknik AK

Exempel PI reglering med SMV frekvensomriktare.

TSIU61: Reglerteknik. Lead-lag-regulatorn. Gustaf Hendeby.

Föreläsning 11, Dimensionering av tidsdiskreta regulatorer

Lösningar till tentamen i Industriell reglerteknik TSRT07 Tentamensdatum: Martin Enqvist

TSRT91 Reglerteknik: Föreläsning 9

ERE103 Reglerteknik D Tentamen

Innehåll. Vad är reglerteknik? Forskning inom processtyrning - Resurseffektiv avloppsvattenrening genom reglerteknik

Undersökning av inställningsmetoder för PID-regulatorer

Kursens mål är, förutom faktakunskaper om kursinnehållet, att ge:

Lösningsförslag till tentamen i Reglerteknik (TSRT19)

Lösningar till Tentamen i Reglerteknik AK EL1000/EL1100/EL

Industriell reglerteknik: Föreläsning 2

LABORATIONSINSTRUKTION DIGITAL REGLERTEKNIK. Lab nr. 3 DIGITAL PI-REGLERING AV FÖRSTA ORDNINGENS PROCESS

TENTAMEN: DEL B Reglerteknik I 5hp

Temperaturreglering. En jämförelse mellan en P- och en PI-regulator. θ (t) Innehåll Målsättning sid 2

Reglerteknik I: F3. Tidssvar, återkoppling och PID-regulatorn. Dave Zachariah. Inst. Informationsteknologi, Avd. Systemteknik

Reglerteknik M3. Inlämningsuppgift 3. Lp II, Namn:... Personnr:... Namn:... Personnr:...

Kompletterande anteckningar för Mät- & Reglerteknik 1

AUTOMATIC CONTROL REGLERTEKNIK LINKÖPINGS UNIVERSITET. M. Enqvist TTIT62: Föreläsning 3 AUTOMATIC CONTROL REGLERTEKNIK LINKÖPINGS UNIVERSITET

Välkomna till TSRT19 Reglerteknik Föreläsning 6. Sammanfattning av föreläsning 5 Lite mer om Bodediagram Den röda tråden!

Tentamen i Systemteknik/Processreglering

Självstudieövning 1: Grundläggande PID-reglering

Transkript:

Bengt Carlsson Informationstenologi En översit av Kap 7 Systemteni

Informationstenologi Tillbaablic, återoppling Reglering av vätsenivån i en tan Nivågivare Reglerventil Inflöde TANK Varierande utflöde Vätsenivån an styras med inommande flöde via en reglerventil. Systemteni Styrning och reglering av avloppsreningsver

Informationstenologi Börvärde Utflöde Styr- signal Inflöde Nivå Regulator Ventil Tan Nivågivare Nivåreglering i tan, blocschema Uppmätt nivå Reglerproblemet: Konstruera en regulator som via mätningar av nivån utsignalen beränar ett ventilläge styrsignalen, insignal så att nivån hålls nära ett givet värde börvärde, referenssignal trots variationer i utflödet störningen. Systemteni

Informationstenologi Allmänt blocschema Börvärde Regulator Styrsignal Ställdon Process Störning Givare Regulatorn sa styra processen så att utsignalen hålls nära börvärdet trots störningar. Utsignal Men tän om man an mäta störningen!!!??? Systemteni

Informationstenologi Framoppling Idé: utnyttja mätning av en störning och ompensera innan störningen påverar reglerfelet Exempel: Nivåregleringen då utflödet an mätas: Reglerventil Inflöde TANK Nivågivare Flödesgivare Varierande utflöde Systemteni

Informationstenologi Utnyttja mätningen av utflödet störningen genom att diret låta inflödet via reglerventilen påveras Ventilläge Framopplingsregulator Ventil Flödesgivare Inflöde Tan Utflöde Nivå Systemteni

Informationstenologi Normalt bör framoppling ombineras med återoppling: Börvärde Regulator Σ Framopplingsregulator Process Störning Utsignal Systemteni

Informationstenologi Kommentarer: Under vissa vilor an framopplingen helt eliminera störningens inveran på utsignalen. Se LB sid 131. Framoppling används ofta! T ex i reningsver tas upp i ursen Vattenreningsteni-W4, uppvärmning av byggnader se LB ex 7.2, elraftprodution... Systemteni

Informationstenologi Kasadreglering Ibland an man mäta en signal inuti processen. Denna signal an används för en loal reglering. Vid asadreglering används två regulatorer oftast av PID-typ där utsignalen från den ena regulatorn master-regulator, överordnade regulatorn används som börvärde för den andra regulatorn slav-regulatorn, underordnande regulatorn. Systemteni

Informationstenologi Exempel, nivåreglering i tan där inflödet an mätas. Flödesgivare Nivågivare Reglerventil Inflöde TANK Varierande utflöde Systemteni

Blocschema för asadreglering av nivåregleringsprocessen Informationstenologi Börvärde Masterregulator Börvärde Slavregulator Från flödesgivare Från nivågivare Ventil Tan Utsignal Fördelar Störningar i inflödet regleras ut snabbare Lättar att ställa in regulatorerna. Inveran av olinjäriteter i reglerventilen minsar, LB ap 3.4 Nacdelar: En till givare behövs En till regulator behövs Systemteni

Informationstenologi Otto-Smith-regulatorn ursivt Processer som innehåller tidsfördröjningar dödtid är svårat att reglera. En dödtid e -st ger negativ fasvridning -wt vilet minsar fasmarginalen. Otto-Smith-regulatorn är specialgjord för system med tidsfördröjningar. För den intresserade: Se ap 7.4 Systemteni

Informationstenologi Datorimplementering, Kap 11.2-11.5 tenteras med obl datorövning DATOR Störning Börvärde Styrsignal Utsignal Regulator Process Systemteni

Informationstenologi Betecningar: Sampling av signaler x o h x+1 o x+2 o t t+h t+2h Samplingsintervall: h LB anv T Samplingsfrevens f s =1/h tid Systemteni x+1 betecnar det samplade värdet av x vid tiden t+h

Informationstenologi Samplingsteoremet Hur fort måste man sampla en signal för att unna återsapa den tidsontinuerliga signalen? f s >2 f max där f max = den högsta frevens som signalen har. Hmmm... jaha det är därför musien på CD-sivorna samplats med 44 Hz! Systemteni

Informationstenologi Vining Om en signal innehåller högre frevenser än halva samplingsfrevensen Nyquistfrevensen ommer den samplade signalen att uppfattas som om den hade lägre frevenser! Åtgärd: Filtera signalen som sa samplas genom ett lågpassfilter som tar bort alla frevenser som är större än f s /2. Systemteni

Informationstenologi Implementering i dator Behöver ha: Samplingsfuntion A/D-omvandlare Hållrets D/A-omvandlare Varför datorimplementering? Billigare 100-tals regulatorer i en dator Lättare implementera avancerade funtioner Ingen omponentdrift. Men: Måste välja en vettig samplingstid Principellt svårare eftersom vi bara får sticprov av y. Systemteni

Informationstenologi Disretisering av analog regulator 1. Designa en regulator som i LB: s = Greg 2. Sriv om som en diff.evation 3. Approximera derivator med differensbildning t ex u u h. u t U s E s h 4. Sriv som en differensevation och oda Systemteni

Informationstenologi Systemteni Digital PI-regulator Kontinuerlig tid se LB sid 47: τ dτ e Ti t e K t u t 1 0 + = Disret tid: y r e = Approximera integralen med en summa: 1 0 1 he I I I h j e d e t j + = = = τ τ e-1 ocså OK

Informationstenologi Systemteni Integratoruppvridning I pratien är den realiserbara insignalen alltid begränsad: Börvärde Typist: Regulator u b Styrsignal u Ställdon Begränsning umax, om u > umax = u, om umin u u umin, omu < umin max u b Process Utsignal dvs signalen är begränsad uppåt och nedåt

Informationstenologi Antag att processen regleras med en integrerande regulator och att en störning ommer som är så stor att u blir större än u max. Om e>0 fortsätter u att växa och an bli godtycligt stor! När störningen försvinner rävs ett negativt reglerfel under lång tid för att u<u max. Fenomenet allas integratoruppvridning Systemteni

Informationstenologi Systemteni Differentiell PI-regulator 1 e I I I Ti h e K u + = + = Digital PI: Vill undvia summering integrering då insignalen mättar. Inför [ ] + = + = = 1 1 1 1 e Ti h e e K I I Ti h e e K u u u

Informationstenologi Insignalen ges av u = u + u 1 Tricet är nu att göra denna summering bara när insignalen inte mättar dvs u i ortform umax, om u + u 1 > u = u + u 1, annars umin, om u + u 1 < u u = u + u 1 U max U min max min Den diff. PI regulatorn fungerar mycet bättre vid mättning, se Ber.lab 4! Systemteni

Informationstenologi Datorbaserad styrning, 6p period 2: Reglering av system med flera in- och utsignaler. Robusthet och begränsningar. Reglerdesign baserad på riterier Preditionsreglering MPC Systemteni