[tvf]

По поводу адаптивного ПИД регулятора. Перед тем как браться за решение подобной задачи неплохо было бы оценить трудности, с которыми предстоит столкнуться. Не претендуя на истину в последней инстанции и говоря именно о водяном калорифере, хотелось бы обратить внимание на следующее:

1. Ограничения связанные именно с водяным калорифером.
Снижение расхода воздуха до 10% от номинала неизбежно приведет к падению температуры обратки до недопустимого уровня. Недавно столнулся с такой проблемой. При сборке вентустановки получился переток из напорной во всасывающую полость вентилятора, соотвественно значительно уменьшился расход воздуха через установку, температура обратки упала до 20* и началась защита от обморожения и далее по кругу.

Решить эту проблему можно несколькими способами:
- переход на гликоль, как советовал LordN
- байпас части воздуха в обход калорифера, как советовал LordN
- изначально завысить мощность калорифера примерно на 30% и запитать его по потоку воздуха. По логике вещей, в этом случае температура обратки не может быть меньше температуры приточного воздуха при любом расходе воздуха и мощности должно хватить для номинального расхода.
Платить за это придется перегревом обратки, но если выбрать температурный график калорифера ниже, чем температурный график теплоносителя, то в принципе перегрева можно избежать, но надо соответствующим образом расчитать узел обвязки калорифера.

2. Оганичения со стороны контроллера, привода клапана, самого клапана.
Все эти вещи имеют ограниченный динамический диапазон, ну или разрешающую способность. У контроллеров это разрядность ЦАП, при 10 бит имеем предельную разрешающую способность чуть лучше чем 0,1%. Разрешающуюю способность клапана, как такового, производители как правило не указывают. У Данфоса для ряда клапанов этот параметр указан, правда называется "Динамический диапазон регулирования" и для клапана VRG имеет следующие параметры:
30 : 1 для Kvs = 0,63; 50 : 1 для Kvs = 1,0–4,0; 100 : 1 для Ду 20–50
То есть в лучшем случае имеем точность 1%.
С электроприводами еще сложнее. Там этот параметр вообще не указывается, но приходилось сталкиваться с приводами, у которых разрешающая способность составляла 2%. Если ориентироваться на средную точность 1%, то при дрейфе температуры притока при номинальном расходе воздуха, обусловленной конечным разрешением привода-датчика 0,5*С, при 10% расходе воздуха будем иметь 5*С. Эту проблему можно решить параллельной установкой нескольких клапанов и работой по каскадному принципу.

3. Ограничения связанные с алгоритмом реализации ПИД-регулятора. Если применять алгоритм аналогичный my_pid_v5.msl, то ничего хорошего не выйдет. Любое значитедьное изменение коэффициентов приведет к резкому узменению выхода ПИД-регулятора, что эквивалентно внесению возмущения в потенциально стабилизированный прцесс. А незначительное или медленное изменеие либо не имеет смысла, либо затягивает процесс стабилизации. Эту прблему можно частично решить если использовать для расчета выхода ПИД не само отклонение текущей величины от уставки, а некую функцию от этой величины. Или перейти от ПИД положения к ПИД скорости, когда в каждом такте программы расчитывается не выход ПИД регулятора, а приращение выхода ПИД регулятора. Тогда любое изменение коэффициентов ПИД будет влиять не на выход ПИД, а на приращение ПИД. Закон такого ПИД-регулятора можно получить продеффиренцировав закон управления обычного ПИД-регулятора. Интегрируя приращение ПИД будем иметь выход ПИД.

В любом случае при попытке сделать адаптивный ПИД сталкиваемся со значительным усложнением и удорожанием, причем с неочевидным результатом. Вот тут и надо задуматься, насколько нужен такой адаптивный ПИД.