Βιομηχανικοί Ελεγκτές

Σχετικά έγγραφα
Βιομηχανικοί Ελεγκτές

Βιομηχανικοί Ελεγκτές

Βιομηχανικοί Ελεγκτές

Βιομηχανικοί Ελεγκτές

ΕΛΕΓΧΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου. Ενότητα Α: Γραμμικά Συστήματα

Έλεγχος Κίνησης

Έλεγχος Κίνησης

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου ΙΙ

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου 2

Βιομηχανικοί Ελεγκτές

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου II

5o Εργαστήριο Σ.Α.Ε Ενότητα : Ελεγκτές PID

Εισαγωγικές έννοιες θεωρίας Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου

Εισαγωγικές έννοιες θεωρίας Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου ΙΙ

Έλεγχος Κίνησης

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου II

Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών 2 - Εργαστήριο

ΕΛΕΓΧΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου ΙΙ

Λογιστικές Εφαρμογές Εργαστήριο

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου 1 Ενότητα # 5: Χρήση μετασχηματισμού Laplace για επίλυση ηλεκτρικών κυκλωμάτων Μέθοδοι εντάσεων βρόχων και τάσεων κόμβων

Βιομηχανικοί Ελεγκτές

9 ο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΑΡΧΕΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

Δυναμική Ηλεκτρικών Μηχανών

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Ενότητα : ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΔΙΑΚΡΙΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Υδραυλικά & Πνευματικά ΣΑΕ

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

Μοντελοποίηση Λογικών Κυκλωμάτων

Πληροφορική. Εργαστηριακή Ενότητα 3 η : Επεξεργασία Κελιών Γραμμών & Στηλών. Ι. Ψαρομήλιγκος Τμήμα Λογιστικής & Χρηματοοικονομικής

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου 1 Ενότητα # 7: Άλγεβρα βαθμίδων (μπλόκ) Ολική συνάρτηση μεταφοράς

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. 4o Εργαστήριο Σ.Α.Ε

Περιβαλλοντική Χημεία

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΟΛΟΓΟΥΣ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Τεχνικό Σχέδιο

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Βιομηχανικοί Ελεγκτές. Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 7 ΜΕΣΗ ΤΙΜΗ ΑΝΑΛΟΓΙΚΟΥ ΣΗΜΑΤΟΣ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Βιομηχανικοί Ελεγκτές. Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 1 ΕΛΕΓΧΟΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ

ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗ ΕΡΕΥΝΑ ΠΕΡΣΕΦΟΝΗ ΠΟΛΥΧΡΟΝΙΔΟΥ ΤΜΗΜΑ ΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΤΕ

ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

11 ο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου. Ενότητα Β: Ευστάθεια Συστήματος (Γ Μέρος)

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Τεχνικό Σχέδιο

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

Εισαγωγικές έννοιες θεωρίας Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου Ενότητα 1 η : Εισαγωγή

12 o Εργαστήριο Σ.Α.Ε

Αρχές Τηλεπικοινωνιών

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΟΛΟΓΟΥΣ

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΟΛΟΓΟΥΣ

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

Προηγμένος έλεγχος ηλεκτρικών μηχανών

Βέλτιστος Έλεγχος Συστημάτων

Αρχές Τηλεπικοινωνιών

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου 1 Ενότητα # 8: Αντίστροφος μετασχηματισμός Laplace Εφαρμογή σε απόκριση συστήματος: Σύστημα 1 ης τάξης

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Φυσική. Ενότητα # 6: Βαρυτικό Πεδίο

Αρχές Τηλεπικοινωνιών

Στατιστική Επιχειρήσεων Ι

Μέθοδοι Βελτιστοποίησης

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΟΛΟΓΟΥΣ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Βιομηχανικοί Ελεγκτές. Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 2 ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΡΙΦΑΣΙΚΟΥ ΚΙΝΗΤΗΡΑ

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Πληροφορική. Εργαστηριακή Ενότητα 6 η : Ταξινόμηση & Ομαδοποίηση Δεδομένων

Πληροφορική. Εργαστηριακή Ενότητα 1 η : Εισαγωγή στα Λογιστικά Φύλλα με το MS Excel. Ι. Ψαρομήλιγκος Τμήμα Λογιστικής & Χρηματοοικονομικής

Αρχές Τηλεπικοινωνιών

Εισαγωγή στον Προγραμματισμό με C++

7 ο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

8 ο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

CAD / CAM. Ενότητα # 3: Έλεγχος & Αριστοποίηση Συστημάτων. Δημήτριος Τσελές Τμήμα Μηχανικών Αυτοματισμού T.E.

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

Μέθοδοι Βελτιστοποίησης

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Εισαγωγικές έννοιες θεωρίας Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΜΕ ΧΡΗΣΗ Η/Υ

CAD / CAM. Ενότητα #10: Βιομηχανικά Συστήματα Ελέγχου. Δημήτριος Τσελές Τμήμα Μηχανικών Αυτοματισμού T.E.

Σχεδίαση Ηλεκτρονικών Κυκλωμάτων RF

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

Λογιστικές Εφαρμογές Εργαστήριο

ΑΡΧΕΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες / Εργαστήριο

Μαθηματικά. Ενότητα 6: Ασκήσεις Ορίων Συνάρτησης. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ - ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΙIΙ Ενότητα 1

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Θερμοδυναμική

Ειδικό Τεχνικό Σχέδιο

ΜΑΘΗΜΑ: Ηλεκτρονικά Ισχύος

Θεωρία Πιθανοτήτων & Στατιστική

5 ο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Στατιστική Επιχειρήσεων

Transcript:

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τ.Τ Βιομηχανικοί Ελεγκτές Ενότητα #9: Αναλογικά Συστήματα Ελέγχου Κωνσταντίνος Αλαφοδήμος Τμήματος Μηχανικών Αυτοματισμού Τ.Ε.

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

Σκοποί Ενότητας Προδιαγραφές καλής σχεδίασης Διαδικασία σχεδίασης Τύποι αναλογικού ελέγχου 4

Περιεχόμενα Ενότητας Εισαγωγή Διαδικασία Σχεδίασης Τύποι Ελέγχου 5

Εισαγωγή - 1 Προδιαγραφές Επιλογή hardware Σταθερή λειτουργία με επαρκές όριο σταθερότητας Επιτρεπτή μεταβατική απόκριση Προδιαγραφές περιοχής συχνότητας Απόρριψη διαταραχής Ευαισθησία σε μεταβολές των παραμέτρων Δείκτες απόδοσης 6

Εισαγωγή - 2 7

Διαδικασία Σχεδίασης - 1 Μια προτεινόμενη μέθοδος σχεδίασης δίνεται ως ακολούθως: Προδιαγραφές καλής απόδοσης Εννοιολογικός σχεδιασμός Μαθηματική μοντελοποίηση Εγκυρότητα μοντέλου και αναγνώριση μοντέλων Ανάλυση του μαθηματικού μοντέλου Τροποποίηση και επαναλήψεις Κατασκευή και έλεγχος. 8

Διαδικασία Σχεδίασης - 2 9

Διαδικασία Σχεδίασης - 3 10

Διαδικασία Σχεδίασης - 4 3. Επιπρόσθετα κριτήρια απόδοσης Απόρριψη διαταραχών και διαίρεση ευστάθειας Εφαρμοζόμενες ενέργειες ελέγχου (προηγμένες μέθοδοι ελέγχου) Ευαισθησία σε αλλαγές παραμέτρων (χρήση μεθόδων προσαρμοστικού ελέγχου) 11

Διαδιακασία Σχεδίασης - 5 12

Διαδικασία Σχεδίασης - 6 13

Διαδιακασία Σχεδίασης - 7 Σημαντικές Παρατηρήσεις 1. Συνήθως είναι αδύνατο να βρεθούν παράμετροι που ικανοποιούν ταυτόχρονα όλα τα κριτήρια. Υπάρχει επομένως χώρος για υποκειμενική κρίση από την πλευρά του μηχανικού, ανάλογα με τις απαιτήσεις και ιδιαιτερότητες της διεργασίας.. 14

Διαδικασία Σχεδίασης - 8 2. Εκτός από τον υπολογισμό του σφάλματος, για την επιλογή των παραμέτρων του PID ρυθμιστή, σημαντικό ρόλο παίζει και ο τρόπος μεταβολής του σήματος ενεργοποίησης και επομένως και της μεταβλητής χειρισμού. Το ζητούμενο είναι η μεταβολή αυτών των μεταβλητών κατά τη διάρκεια της ρύθμισης να είναι όσο το δυνατόν πιο ομαλή. Αυτή η ομαλότητα προστατεύει το μηχανολογικό εξοπλισμό από υπερβολική φθορά. Επομένως κατά τη διατύπωση της αντικειμενικής συνάρτησης, η οποία πρέπει να ελαχιστοποιηθεί, θα μπορούσε κάποιος να συμπεριλάβει εκτός από το σφάλμα και τη μεταβλητή χειρισμού. 15

Τύποι Ελέγχου - 1 Καθοδηγητικός Έλεγχος Το σερβοσύστημα αναγκάζει την έξοδο C(s) να παρακολουθεί πιστά την τιμή της εισόδου R(s) δηλαδή το σημείο αναφοράς (set point). Ο ελεγκτής ενεργοποιείται σύμφωνα με την ύπαρξη ή όχι σφάλματος: σφάλμα(e)= set point R(s) B(s) μεταβλητή διεργασίας. Συνάρτηση μεταφοράς C( s) G( s) D( s) = κλειστού βρόγχου: R( s) 1+ G( s) D( s) 16

Τύποι Ελέγχου - 2 Σταθεροποιητικος Έλεγχος Σκοπός ενός συστήματος αυτόματου ελέγχου διεργασίας είναι να διατηρεί σταθερή την έξοδό του σε επίδραση διαταραχών (απορρίπτει τις διαταραχές που οφείλονται σε μεταβολές του φορτίου ή άλλα αίτια) Η συνολική συνάρτηση μεταφοράς με αρνητική ανάδραση είναι: C( s) R( s) G( s) = 1+ G( s) D( s) 17

Τύποι Ελέγχου - 3 Τα μοντέλα διεργασίας που βρίσκουν εφαρμογή στη βιομηχανία είναι δύο ειδών: 18

Τύποι Ελέγχου - 4 1 ου βαθμού Στις προσομοιώσεις ο όρος χρονικής καθυστέρησης αντικαθίσταται με: Η απόκριση των μοντέλων είναι : 19

Τύποι Ελέγχου - 5 2 ου βαθμού 20

Τύποι Ελέγχου - 6 21

Τύποι Ελέγχου - 7 Συστήματα με αρνητική απόκριση 22

Τύποι Ελέγχου - 8 23

Τύποι Ελέγχου - 9 Το πρώτο βήμα στο σχεδιασμό του ελεγκτή είναι η επιλογή του κατάλληλου αλγορίθμου ή δομής του ελεγκτή για βελτίωση της συμπεριφοράς ενός συστήματος αυτομάτου ελέγχου. Αυτό επιτυγχάνεται με την προσθήκη βαθμίδας αντιστάθμισης (ελεγκτής) D(s). Ψηφιακά Φίλτρα PID 24

Τύποι Ελέγχου - 10 Ελεγκτές τύπου PID: Η προσθήκη του όρου Ι στον ελεγκτή μηδενίζει το σφάλμα σταθερής καταστάσεως ess, ταυτόχρονα όμως μειώνεται σημαντικά η σχετική ευστάθεια του συστήματος. Ενώ αντίθετα, η προσθήκη του όρου διαφόρηση D αυξάνει την σχετική ευστάθεια του συστήματος. Αναλογία και ολοκλήρωση (PI) Αναλογία και διαφόριση (PD) Ελεγκτής τριών όρων (PID) 25

Τέλος Ενότητας