PID, PI, PD, P регулятор, аналоговый

[Arsie]

Регулятор, повсеместно использующийся нами во всех программах.

Является ПИД-регулятором по формуле со связанными коэффициентами (как принято у буржуев). Сама формула на картинке во вложениях.

Получение вариантов регулирования:

P-регулятор: I=0, D=0

PI-регулятор: D=0

PD-регулятор: I=0

Входы:

P, I, D - коэффициенты регулятора

Сброс - сброс рассчитанной интегральной составляющей. Полезно это делать перед началом регулирования и после смены коэффициентов

Data - это значение будет загружено в регулятор во время сброса, и после применения к нему коэффициентов, передано на выход

Max_U/Min_U - диапазон работы регулятора. В программах Конструктора, например, он равен 0..1000, что соответствует Min_U=0, Max_U=1000.

!!!Важное замечание! Использовать PID-регулирование с применением стандартных макросов датчиков невозможно! Стандартные макросы датчиков рассчитаны на исключительно PI-регулирование!

Для использования PID-регулирования температуры (давление/расход и т.д.) необходимо пропускать через сглаживающий экспоненциальный фильтр.

[Arsie]

Примеры работы регуляторов

[Arsie]

Настройка регуляторов

Основной принцип определения коэффициентов ПИД-регулятора состоит в том, чтобы управляемому объекту (например, вентустановке с водяным калорифером) дать ступеньку управляющего воздействия (открыть кран на какую-то величину) и посмотреть на реакцию объекта. Иными словами, определить переходную функцию объекта. Далее по переходной функции по эмпирическим формулам определяются коэффициенты регулятора.
Программа настройки для SMH2010 определяет переходную функцию и вычисляет коэффициенты автоматически. Для того, чтобы понять как она работает, обратимся к рисунку:



• При подаче питания на контроллер, он выдает сигнал=Uступ (не менее 50% от полного диапазона) на свой аналоговый выход для того, чтобы температура стабилизировалась на безопасном уровне с запасом.

• Старт программы определения - кнопка F2. Контроллер выдает Umin - безопасный минимальный процент открытия крана и ждет окончания падения температуры до Tmin.

• Далее программа "молчит", чтобы Tmin стабилизировалась. Время "молчания" задается в меню и должно быть больше Td.

• По окончании времени "молчания" дается ступенька Uступ и определяется Td (Deadtime) - задержка реакции объекта на управляющее воздействие.

• Определяется фронт Tc(1) - время реации объекта за вычетом Td.

• По достижении Tступ, кран закрывается до Umin и определяется спад Tc(2).

• По полученным данным, расчитываются коэффициенты ПИД-регулятора

В приложении программа подбора коэффициентов, инструкция к программе.

При необходимости можно воспользоваться альтернативным вариантом - замером Td и Tc с помощью секундомера; расчет производится в Excel-таблице расчёта коэффициентов.