Acest articol descrie principiile de bază și regulile de stabilire a coeficienților de PID-ul din punctul de vedere al utilizării practice. Bazele teoretice pot fi găsite aici, în acest articol.
Pentru simplificare, ia în considerare setarea controlerului ca un exemplu. Să presupunem că doriți să mențină temperatura camerei cu ajutorul unui regulator controlat de încălzire. Pentru a măsura temperatura curentă cu ajutorul unui termocuplu.
sarcina de tuning
Tuning controler se face cu un singur scop unic: pentru a ridica coeficienții de sarcină, astfel încât regulatorul menține valoarea unui parametru fizic la un nivel predeterminat. În acest exemplu, cantitatea fizică - este temperatura.
Să presupunem că temperatura actuală a camerei de 10 ° C, și dorim să avem 25 ° C Noi includ un regulator și începe să controleze puterea de încălzire, astfel încât temperatura a atins nivelul dorit. Să vedem cum ar putea arata.
Culoarea negru este un grafic care arată modificarea temperaturii în cazul, în cazul în care coeficienții sunt alese foarte proaste. Sistemul devine instabil. Care controlerul merge „La separare“ și de temperatură „out“ de la o valoare predeterminată.
Luați în considerare cele mai favorabile cazuri.
Și aici este curbele acceptabile:
În setările de control de proces, utilizatorii trebuie să caute să obțină o curbă aproape de ideal. Cu toate acestea, în lumea reală nu este atât de ușor - trebuie să pentru a alege încet și dureros factori. De aceea, de multe ori se opresc la curba de regulament „acceptabil“. De exemplu, în exemplul nostru, am putea aranja coeficienții unui regulator în care a fost atinsă temperatura predeterminată la 15-20 de minute, cu un maxim depășire (maxim „salturi“ temperatura) 2 ° C. Dar timpul pentru a atinge punctul stabilit mai mult de o oră și maxim „salturi“ temperatura de 5 ° C - nu ne satisface.
În continuare, hai sa vorbim despre cum să alegeți coeficienții pentru a realiza un control optim. Se recomandă să se adapteze rapoartele în același mod în care este descris.
Configurarea câștig proporțional
Noi expune diferențial și coeficienții integrale la zero, eliminând astfel componentele corespunzătoare. câștig proporțional expune la 1.
Apoi, trebuie să setați valoarea de referință a temperaturii, alta decât curentul, și pentru a vedea modul în care autoritatea de reglementare va schimba puterea de încălzire pentru a ajunge la o valoare predeterminată. Natura modificărilor pot fi urmărite „vizuale“, dacă vei vizualiza acest grafic. Ori pot fi înregistrate într-un tabel, valoarea măsurată a temperaturii la fiecare 5-10 secunde și se trasează valoarea obținută. Apoi, dependența obținută să fie analizată conform modelului:
Configurarea coeficientului diferențiale
Treptat creșterea componentei diferențiale este necesară pentru a obține reducerea sau dispariția completă a „salturi“ grafic (depășire) înainte de a introduce valoarea de referință. Curba trebuie să fie mai similar cu idealul. Dacă este prea mult pentru a umfla coeficientul diferential, temperatura la ieșirea din valoarea de referință va crește fără probleme și neregulate (așa cum este prezentat).
Atunci când astfel de valuri necesare pentru a opri creșterea coeficientului diferențial.
Configurarea câștigul integrală
Când configurați doi coeficienți anteriori se pot obține un control aproape perfect curba sau aproape de curba care îndeplinește condițiile problemei. Cu toate acestea, de obicei, o așa-numită „eroare statică.“ Astfel, în acest exemplu, temperatura se stabilizează la o valoare predeterminată nu este de 25 ° C și la o valoare puțin mai mică. Faptul este că, dacă temperatura devine egală cu valoarea de referință (adică, diferența de curent și o temperatură predeterminată devine egală cu 0), componenta proporțională și diferențială va fi zero (vezi. Transformarea funcției PID). În acest caz, ieșirea regulatorului va deveni, de asemenea, egal cu 0, și începe să se răcească.
Pentru a elimina acest efect, este utilizat pentru amplificarea integrala. Este necesar să se crească treptat până la dispariția erorilor statice. Cu toate acestea, creșterea excesivă poate duce de asemenea la fluctuații de temperatură.
concluzie
Setarea PID-ul este destul de complicată și consumatoare de timp proces. În practică, destul de dificil de a realiza un control optim, și de multe ori acest lucru nu este necesar. Cel mai adesea obține destul de acest tip de tranziție, care este suficient pentru utilizator în sarcina curentă.