PID'niz neden her zaman kontrolden çıkıyor? Bu optimizasyon "tuzaklarından" kaçınılmalıdır
ÇekirdeğiPID ayarlamaönce kontrol edilen nesnenin mantığını anlamak, ardından parametreleri sırayla ayarlamak ve ardından yargıya yardımcı olmak için PID algoritmasını kullanmaktır (kararlı ve hassas kontrol)
1. Ekipmana bakmadan parametreleri doğrudan ayarlayın
Kontrol edilen nesnenin özelliklerini anlamadan doğrudan PID değerini girerseniz, sistem kontrolü kaybetmeye eğilimlidir.
PID'nin özü, kontrol edilen nesneye göre parametreleri makul bir şekilde ayarlamaktır. Her şeyden önce, kontrol edilen nesnenin parametrelerini elde etmek için ayarlamadan önce bir açık döngü testi yapılmalıdır
1. Sisteme bir aşama girişi verin, örneğin 20°C'den 40°C'ye geçiş için bir giriş kullanın
2. Gecikme süresini, zaman sabitini ve kazanç değerindeki değişiklikleri elde etmek için çıkış eğrisini kaydedin
3. Başlangıç parametrelerini (P=1.2T/(Kτ), I=2τ, D=0.5τ gibi) Ziegler-Nichols formülüne göre hesaplayın ve ardından sonuçlara ince ayar yapın
2. I ve D'yi ayarlamadan yalnızca P'yi ayarlamak, sistemi koordinasyonsuz hale getirir
P: Sapma oranına göre ayarlayın
I: Sapmayı biriktirin ve statik hatayı ortadan kaldırın
D: Sapmayı önleyin ve aşırı ayarlamadan kaçının
Sadece P değerinin ayarlanması sistem koordinatını sağlayamaz ve hedef değere ulaşmaz
Ayarlama: Önce P'yi, sonra I'i ve son olarak D'yi ayarlayın
Belirgin bir sapma kalmayana kadar p değerini kademeli olarak artırın. Bu noktada I değerini ayarlayın ve statik sapmanın azaldığını gözlemleyin. Aşma olgusunu gözlemleyin. Aşma çok büyükse, yavaşça ayarlayın ve I değerini aşırı ayarlamayın. Son olarak, D değerini sıcaklık kontrol sisteminin "freni" olarak ayarlayın. Son adımı ve son bağlantıyı belirler. Ekran üstü fenomeni bastırmak için D değerini yavaşça artırın. Sadece dalgalanmayı hedef aralıkta tutun.
3. Parametre ayarı çok hızlı ve hepsini bir kerede başarmak yanlış
Parametrelerin aşırı ayarlanması kolayca aşmaya, gecikmeye yol açabilir ve sistem kontrolü kaybetmeye eğilimlidir. P değerini ayarlama sürecinde hem I hem de D'nin belirli etkileri olacaktır. "Küçük adımlı yinelemeli yöntemi" benimsemeliyiz. Parametreler her ayarlandığında, değişim aralığı, değişim aralığının %15'ini geçmemelidir. Parça parça ince ayar yapma ve son olarak uygun parametre sonucunu bulma
4. "Sistem gecikmesinin" gecikmeli önemi
Gecikmeli bir sistemde, sistem yürütülene kadar parametrelerin ayarlanması işlemi, termostatın bunu gerçekleştirmesi için "beynini" gerektirir. Bu işlemin belirli bir gecikme süresi olacaktır. Ayarlamalar yaptığınızda, sıcaklık kazandı' yükselmez ve sıcaklığın düşmesini istediğinizde, kazanır' düşmek de değil.
Sıcaklık kontrol sistemi - "sapma geri bildirimi zamanında değil", bu da A noktasındaki parametreleri ayarlamanıza eşdeğerdir ve sistem yalnızca B noktasına ulaştığında çalışır
Nasıl önlenebilir?
P'yi kademeli olarak azaltın ve I'i artırın, böylece entegrasyonun verileri yavaşça biriktirmesine ve hataları ortadan kaldırmasına izin verin. Gecikme süresi, P ve I ayarlamasına ve sistem' s gecikme süresi doğrudan ayarlanır.
5. "İntegral doygunluk" ve "yetersiz parametreler" arasındaki karışıklık
Sıcaklık kontrol cihazının aktüatörlerinin tümü maksimum tolerans değerine sahiptir. Sistem integral doygunluk yaşadığında, yani sıcaklık yükselmeye devam ettiğinde ancak istenen sonuca ulaşamadığında, bu sistemin maksimum çıkış gücüdür. P değeri daha da ayarlanırsa ve sıcaklık giderek büyürse, hedef sıcaklık değerini aşarsa ve I değeri daha da artarsa, doygunluk giderek büyüyecek ve hedef değerden giderek daha fazla sapacaktır. Yani, sapma giderek daha büyük biriktiğinde, bu noktada aktüatör artık bunu kaldıramaz. Arttıkça, doygunluk daha da büyüyecek. Doygunluk yetersiz I'den kaynaklanmaz.
Nasıl çözülebilir?
İlk olarak, entegrasyonun doygun olup olmadığını belirlemek ve ardından I değerinin ayarlanıp ayarlanmayacağına karar vermek gerekir.
Kontrolörün "integral ayırma" veya "anti-integral doygunluk" fonksiyon kararını etkinleştirin. Sapma ayarlanan değerin %10'unu aştığında entegrasyonu duraklatın. Sapma %5'ten az olduğunda, entegrasyonu geri yükleyin.
6. Otomatik ayarlamaya aşırı güvenme ve asla manuel ayarlama
Otomatik ayarlama çok güvenilirdir. Ancak farklı çalışma koşullarında test edildiğinde (örneğin motor sırasıyla %20, %50 ve %80 yüklerle yüklendiğinde) bazen hatalı olabilir ve manuel ayarlama gerekebilir. Ancak çoğu senaryoda otomatik ayarlama sorunu çözebilir
7. "Ölçüm gürültüsünü" dikkate almayın
Sensör sinyal gürültü sistemi, aşmayı bastırmak için D artırıldığında, büyük bir çıkış gürültüsüne ve son derece yüksek bir kontrol dışı oranına sahiptir
D, "sapma değişim oranını" ayarlamak içindir ve gürültü, "yüksek frekanslı küçük sapmalar" içindir. D, bu küçük sapmaları yükselterek kontrolör çıkışında sık dalgalanmalara neden olur ve kontrol kaybına yol açar.
Çözüm, D değerini ayarlamadan önce gürültünün ele alınması gerektiğidir
Tuning için üç altın kural
Öncelikle parametreleri ayarlamadan önce ekipmanı iyice anlayın: Ekipmanın özellikleri kök, parametreler ise yapraklardır. Kök kararsızsa, yapraklar kesinlikle kaotik olacaktır.
Adım adım yavaşça ayarlayın: P, sonra I ve son olarak D ile başlayın. Her seferinde bir tane değiştirin, küçük adımlar atın ve eğriyi iyi hatırlayın.
Birkaç çalışma koşulunu test edin: Don' Sadece laboratuvara bakın. Tüm saha koşulları dikkate alınmalıdır. Kullanmadan önce bunları test edin.
- Sıcaklık farkı kontrolörü - Kapsamlı Bir Kılavuz
- Analog sıcaklık kontrol cihazının prensibi nedir? Kapsamlı Kılavuz