რა არის ჩაიდანის რეგულატორი? რეგულატორები ხაზოვანი რეგულირების კანონით. სენსორის მახასიათებელი მორგებულია

თქვენ შეგიძლიათ დაადასტუროთ, რომ მაქსიმალური სიჩქარე უზრუნველყოფს P- კანონი, - ურთიერთობიდან გამავალი ტპ / თ დ .

თუმცა, ვინაიდან P-რეგულატორის Kr-ის მომატების კოეფიციენტი მცირეა (ჩვეულებრივ, შეფერხებების გამო), ის ვერ უზრუნველყოფს მაღალი კონტროლის სიზუსტეს, რადგან ამ ერთს დიდი ზომა აქვს.

თუ Kr > 10, მაშინ P-რეგულატორი მისაღებია და თუ Kr< 10, то требуется введение в закон управления составляющей.

PI-რეგულირების კანონი

ყველაზე დიდი გაფართოება პრაქტიკაში არის PI რეგულატორი,რა არის მომავალი უპირატესობები:

1. უზრუნველყოფს ნულოვან რეგულირებას.
2. დოსიტი ნალაშტუვანნიდან მარტივია, რადგან საჭიროა მხოლოდ ორი პარამეტრის კორექტირება, ხოლო გაძლიერების კოეფიციენტი მუდმივია Ti ინტეგრაციის დროს. ასეთ რეგულატორს აქვს Kp/Ti-min თანაფარდობის ოპტიმიზაციის უნარი, რაც უზრუნველყოფს კონტროლს მინიმალური შესაძლო საშუალო კვადრატული რეგულირებით.
3. ხმაურის მიმართ მგრძნობელობა ვიმირებში დაბალია (PID კონტროლერის ფუნქცია).

PID რეგულირების კანონი

ყველაზე თანმიმდევრული საკონტროლო სქემებისთვის, ჩვენ შეგვიძლია გირჩიოთ შემდეგი: , უზრუნველყოფს სისტემის უმაღლეს სიჩქარეს.

თუმცა, მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ეს ხდება მხოლოდ ოპტიმალური კორექტირებით (მორგებულია სამი პარამეტრი).

სისტემაში გაზრდილი დატვირთვით, უარყოფითი ფაზის დაზიანება მკვეთრად იზრდება, რაც ამცირებს დიფერენციალური შენახვის რეგულატორის ეფექტს. ამიტომ, PID კონტროლერის ბრწყინვალება დიდი შეფერხების მქონე სისტემებისთვის ტოლდება PI კონტროლერის ბრწყინვალებით.

გარდა ამისა, PID კონტროლერის მქონე სისტემაში ხმაურის არსებობა დამამშვიდებელ არხში იწვევს კონტროლერის სიგნალის მნიშვნელოვან რყევებს, რაც ზრდის მექანიზმის რეგულირებისა და ცვეთის დისპერსიას.

ამრიგად, PID კონტროლერი უნდა შეირჩეს საკონტროლო სისტემებისთვის ხმაურის მნიშვნელოვნად დაბალი დონით და კონტროლის შეფერხების რაოდენობით. ასეთი სისტემების კონდახი არის ტემპერატურის კონტროლის სისტემები.

დიფერენციალური პროპორციული ინტეგრალური რეგულატორი არის მოწყობილობა, რომელიც დამონტაჟებულია ავტომატური სისტემებიცვლილებამდე მითითებული მითითებული პარამეტრის მხარდაჭერა.

ერთი შეხედვით ყველაფერი დაბნეულია, მაგრამ ჩაიდანის PID რეგულირების ახსნა შესაძლებელია. ადამიანები, რომლებიც ბოლომდე არ იცნობენ ელექტრონული სისტემებიდა ფიტინგებით.

რა არის PID კონტროლერი?

PID კონტროლერი - დანართი, რომელიც დაკავშირებულია ბირთვის წრესთან, შემაკავშირებელი შეერთებით. ისინი გამოიყენება თანაბარი მნიშვნელობების დამყარების მხარდასაჭერად, მაგალითად, შიდა ტემპერატურა.

მოწყობილობა აწვდის აქტიურ ან გამომავალ სიგნალს საკონტროლო მოწყობილობას სენსორებიდან ან სენსორებიდან მიღებული მონაცემების საფუძველზე. კონტროლერები აჩვენებენ გარდამავალი პროცესების სიზუსტის მაღალ დონეს და დავალებული დავალების შესრულების სიზუსტეს.

PID კონტროლერის სამი კოეფიციენტი და მუშაობის პრინციპი

p align="justify"> PID კონტროლერის მოქმედება გულისხმობს გამომავალი სიგნალის მიწოდებას იმ ძალის შესახებ, რომელიც საჭიროა რეგულირებული პარამეტრის მოცემულ დონეზე შესანარჩუნებლად. ჩვენების გამოსათვლელად ვიკორი იკეცება მათემატიკური ფორმულათითოეულ საწყობს აქვს 3 კოეფიციენტი - პროპორციული, ინტეგრალური, დიფერენციალური.

განვიხილოთ წყლის ავზის რეგულირების ობიექტი, რომელშიც აუცილებელია ტემპერატურის შენარჩუნება მოცემულ დონეზე სარქვლის სტადიის ორთქლით რეგულირებით.

საწყობის პროპორცია ჩნდება შეყვანის მონაცემებთან შეუსაბამობის მომენტში. აპატიე სიტყვებიეს ნიშნავს, რომ სხვაობა რეალურ ტემპერატურასა და ტემპერატურას შორის აღებულია, გამრავლებული კოეფიციენტზე, რომელიც მორგებულია და გამომავალი სიგნალი იწარმოება, რომელიც იგზავნება სარქველში. ტობტო. გრადუსი დაეცა, იწყება გათბობის პროცესი, ტემპერატურა ნიშნულზე მაღლა აიწია - ტემპერატურა იწყებს გაყინვას და იწყება გაგრილება.

შემდეგ არის ინტეგრალური შენახვის სისტემა, რომელიც შექმნილია ჭარბი შუა წყლის ინფუზიის ან სხვა ინფუზიების კომპენსაციისთვის, რაც ხდება ჩვენი ტემპერატურის მოცემულ დონეზე შესანარჩუნებლად. ჯერ კიდევ იქნება დამატებითი ფაქტორები, რომლებიც დაემატება ცერცირებულ უთოებს, როდესაც მონაცემები ხელმისაწვდომი იქნება პროპორციული საწყობის გამოსათვლელად, ფიგურა შეიცვლება. და რაც უფრო დიდია გარე აქტივობა, მით უფრო ინტენსიურია ჩვენების რხევები. დაძაბულობა, რომელიც გამოიყენება, ამოღებულია.

ინტეგრირებული საწყობი ინახება წინა ტემპერატურის მნიშვნელობების შესაბამისად და განაახლებს მნიშვნელობებს, თუ ისინი შეიცვალა. ვიდეოს დეტალური აღწერილობის პროცესი ქვემოთ მოცემულია.

განუყოფელი არის vikoristovuetsya უხერხულობა შეწყალების გზით rozrakhunku სტატიკური გატაცება. ამ პროცესში მთავარია სწორი კოეფიციენტის შერჩევა, წინააღმდეგ შემთხვევაში პროდუქტი ინტეგრირებულ საწყობში გადავა.

PID-ის მესამე კომპონენტია დიფერენციაცია. ისინი გამოიყენება შეფერხებების კომპენსაციისთვის, რომელიც ხდება სისტემაში შემოსვლასა და დაბრუნების რეაქციას შორის. პროპორციული კონტროლერი აწვდის წნევას, სანამ ტემპერატურა არ მიაღწევს საჭირო დონეს, თუ ინფორმაცია არ გადაეცემა მოწყობილობას, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც დიდი მნიშვნელობა, ჯერ შეწყალებას დააბრალებენ. ამან შეიძლება გამოიწვიოს გადახურება. დიფერენციალი პროგნოზირებს რელიეფს, ვარჯიშების შემოდინებას ან გარე სითხის შეყვანას და ამცირებს დაძაბულობას, რომელიც მოდის უკნიდან.

PID კონტროლერის რეგულირება

PID კონტროლერის რეგულირების 2 მეთოდი არსებობს:

1. სინთეზი გადასცემს სისტემის მოდელიდან გამომდინარე პარამეტრების გამოთვლას. ამგვარად, ტრენინგი უნდა იყოს ზუსტი, მაგრამ ასევე მოითხოვს თეორიის ღრმა ცოდნას. ავტომატური მომსახურება. ის მხოლოდ ინჟინერებსა და მეცნიერებს ეკუთვნის. ამიტომ აუცილებელია საინვესტიციო მახასიათებლების მოხსნა და რიგ ხარჯებზე მუშაობა.
2. სახელმძღვანელო მეთოდი დაფუძნებულია ტესტირებისა და გასწორების მეთოდზე. ამ მიზნით, მზა სისტემიდან მიღებული მონაცემები საფუძვლად არის აღებული და კორექტირება ხდება ერთი ან რამდენიმე მარეგულირებლის კოეფიციენტზე. ჩართვისა და საბოლოო შედეგის მონიტორინგის შემდეგ, პარამეტრები იცვლება საჭიროებისამებრ. და ასე, სანამ არ მიაღწევს ეფექტურობის საჭირო დონეს.

პრაქტიკაში ანალიზისა და კორექტირების თეორიული მეთოდი იშვიათად ჩერდება, რაც განპირობებულია საკონტროლო ობიექტის უცნობი მახასიათებლებით და მრავალი შესაძლო გავლენით, რომელიც შეიძლება გადალახოს. ყველაზე ფართო ექსპერიმენტული მეთოდები სისტემაზე ზრუნვით.

ყოველდღიური ავტომატიზირებული პროცესები დანერგილია სპეციალიზებული მოდულების სახით კონტროლირებადი პროგრამების ფარგლებში რეგულატორის კოეფიციენტების რეგულირებისთვის.

PID კონტროლერის დანიშნულება

PID კონტროლერი ფუნქციონირებს, რომ შეინარჩუნოს საჭირო დონეზე შემდეგი მნიშვნელობები - ტემპერატურა, წნევა, დონე ავზში, მილსადენში დაკარგვა, კონცენტრაცია და ა.შ. რომლისთვისაც პროპორციულია, ასე აერთიანებს და განასხვავებს მნიშვნელობებს საკუთარი პარამეტრებისთვის.

დამახინჯების მეთოდი არის ზუსტი სიგნალის ამოღება, რომელიც აკონტროლებს შენობას ფართომასშტაბიანი წარმოებისა და ელექტროსადგურების რეაქტორების გასაკონტროლებლად.

ტემპერატურის კონტროლის სქემების მაგალითი

ხშირად ტემპერატურის რეგულირებისას გამოიყენება PID კონტროლერები, მოდით მარტივი აპლიკაციაკონტეინერში წყლის დათბობა ავტომატური პროცესია.

კონტეინერი ივსება სითხით, ამიტომ აუცილებელია მისი გაცხელება საჭირო ტემპერატურამდე და შენარჩუნება მოცემულ დონეზე. ავზის შუაში არის დამონტაჟებული ტემპერატურის სენსორი - ან პირდაპირ დაკავშირებულია PID კონტროლერთან.

სითბოს გასათბობად, ორთქლი მიეწოდება, როგორც ეს ნაჩვენებია ბავშვზე, ავტომატური მართვის სარქველით. თავად სარქველი იღებს სიგნალს რეგულატორისგან. ოპერატორი შეაქვს PID კონტროლერში ტემპერატურის დადგენის მნიშვნელობებს, რომელიც უნდა შენარჩუნდეს სიმძლავრეში.

თუ რეგულატორის კოეფიციენტების კორექტირება არასწორია, იქნება წყლის ტემპერატურის მერყეობა, რომლის დროსაც სარქველი გაიხსნება ან დაიხურება. ამ შემთხვევაში აუცილებელია PID კონტროლერის კოეფიციენტების აღდგენა და ხელახლა შეყვანა. თუ ყველაფერი სწორად არის დაყენებული, ხანმოკლე პერიოდის შემდეგ სისტემა ამოწმებს პროცესს და კონტეინერში ტემპერატურა შენარჩუნებულია დადგენილ მნიშვნელობაზე, რომლის დროსაც რეგულირებადი სარქვლის ეტაპი იქნება შუა პოზიციაზე.

PID კონტროლერი არის ტექნოლოგიური პროცესის სამართავი მოწყობილობა, რომელიც დაფუძნებულია PID კონტროლის მეთოდზე, რომელიც ეფუძნება სამ საკონტროლო კანონს: პროპორციული, ინტეგრალური და დიფერენციალური.

PID კონტროლერის პრინციპი

ინტეგრალური ბუხარი და ცვალებადი ურთიერთკავშირი უზრუნველყოფს ინტეგრალურ რეგულირებას. ორი დიფერენციალური ბუხარი და კიდევ ერთი ცვალებადი ურთიერთდაკავშირება საშუალებას აძლევს რეგულატორს მოახდინოს დიფერენციალური რეგულირება.

გამომავალი მატებასთან ერთად ფართოვდება შესასვლელი და ქვედა დიფერენციალური ბუხრები. ზედა დიფერენციალური ბუხარი მოგვიანებით გაფართოვდება გარშემოწერილობის ცვლილების გამო. ბალანსერი ბრუნავს და გამომავალი მოძრაობს უხერხულად.

თუ შეყვანის სიგნალი მიედინება უშუალოდ ზედა დიფერენციალური ღვეზელისკენ, ეს ღვეზელი დაამატებს ძალას ქვედა დიფერენციალური ბუხრის მიერ გამოყენებული ძალის დასაპირისპირებლად. რა მომენტში გამოიყენება დიფერენციალური რეგულირება. ამავდროულად, როდესაც ის მოდის, ბუშტი ზარის ზარიფართოვდება გამომუშავების ცვლილების შედეგად. გამომუშავების ცვლილება მიეწოდება განუყოფელ ბუშტს, რომელიც წარმოქმნის ძალას, რომელიც ხელს უშლის სარქვლის საქშენთან მიახლოებას. ეს აქტივობა მოიცავს წვდომას მაღალი დონეერთი საათის განმავლობაში, თუ პროცესი არ ექვემდებარება იმავე რეგულაციას. გამომავალი გაგრძელდება მანამ, სანამ ცვლილების პროცესი არ დაბრუნდება მითითებულ მნიშვნელობაზე.

PID კონტროლერი იჭედება

PID კონტროლერი იქნება არჩევანითგაზზე მომუშავე ღუმელისთვის ნაფტას წინასწარ გახურებისთვის, ვინაიდან საწყისი პროცესი, სადაც ნაფტა თბება, იძლევა ნაფთას ტემპერატურის ძალიან მცირე ცვალებადობას დადგენილ მნიშვნელობებთან და დიდი შეფერხებით გათბობის პროცესში, ვაუ, ყველაზე მნიშვნელოვანი ამოცანებიც კი არის მნიშვნელოვანი და მოვლილი.

დაგვიანების ერთ-ერთი მიზეზი ტევადობაა. ღუმელებს შეუძლიათ დიდი რაოდენობით სითბოს შენახვა მათი კედლების შუაში. დაგროვილი სითბო გადადის ნაფტაში, შემდეგ კი ხელთაში გადადის. თუ შიდა კედლები ძალიან ცხელია, მათი ტემპერატურის დაწევას რამდენიმე საათი დასჭირდება, წინააღმდეგ შემთხვევაში ზეთი შეიძლება გადახურდეს. თუ შიდა კედლები საკმარისად არ არის გაცხელებული, ნაფტას შეუძლია საკმარისი სითბოს ამოღება.

PID კონტროლერის დიფერენციალური შენახვა ხელს უწყობს შეყოვნების დამატებას ეფექტური მეორადი შემოდინების ვიბრაციაში. ინტეგრირებული საწყობი მუდმივად არეგულირებს გამომავალ სიგნალს გადაადგილების არსებობისთვის, სანამ დარეგულირებული ტემპერატურა არ მიაღწევს დადგენილ წერტილს.

Zagalnye Vidomosti

გთხოვთ, გაითვალისწინოთ, რომ პროპორციული ინტეგრალური წარმოებული ან PID-(PID-პროპორციული-ინტეგრალურ-წარმოებული) კონტროლერის და კომპეტენტურად დარეგულირებული კონტროლერის გამოყენებით, უკეთესი კონტროლის სიზუსტე მიიღწევა ორ პოზიციის (რელე) კონტროლერთან შედარებით. ალისთვის ოპტიმალური რეგულირებაკონტროლერი და, შედეგად, მნიშვნელოვანი საკონტროლო ღეროს ამოღება მოითხოვს PID კონტროლერის მექანიზმებისა და მუშაობის პრინციპების გააზრებას.
როდესაც PID რეგულირდება, საკონტროლო სიგნალი განისაზღვრება არა მხოლოდ მიმდინარე და დაყენებულ მნიშვნელობებს შორის სხვაობით (გახეხვის რაოდენობა ან უხერხულობა), არამედ დაგროვილი სახეხი (ინტეგრალი) და სახეხი ცვლილების სიჩქარით. საათი (დიფერენციალური იალა). შედეგად, PID კონტროლერი მისცემს იმავე მნიშვნელობას საკონტროლო სიგნალს, როდესაც რეჟიმი გადატვირთულია, ის დაბრუნდება ნულამდე. კონტროლის სიზუსტე განისაზღვრება სხვადასხვა ფაქტორებით, რომელთაგან მთავარია საკონტროლო ობიექტის არადეტერმინიზმი, რეგულატორის შეყვანისა და გამომავალი სიზუსტე და გარე ინექციების ინტენსივობა.

დე:
Xp - პროპორციულობა
Ei = (SP-PV) = (დადგენის წერტილი-დენი) = კომპენსაცია (უზგოგენნია)
Тд – მუდმივი დიფერენციაცია
∆Ei - სხვაობა სიკვდილიანობაში მეზობელ სამყაროებს შორის (Ei - Ei-1)
Δtism - საათი ყოველდღიურ სამყაროებს შორის (ti - t i-1)
Ti – დროზე დამოკიდებული ინტეგრაცია
- უხერხულობის ჯამი დაგროვდა i-th croc-მდე (ინტეგრალი ჯამი)
ადვილია აღინიშნოს, რომ საკონტროლო სიგნალი შედგება სამი კომპონენტისგან: პროპორციული (დამატ. 1), დიფერენციალური (დამატ. 2) და ინტეგრალური (დამატ. 3).
შენახვის პროპორციული რაოდენობა დეპონირებულია ნაკადის დაფქვაში Ei და ანაზღაურებს ნაკადის დაფქვას მისი მნიშვნელობის პროპორციულად.
დიფერენციალური საცავი ინახება დაფქვის ცვლილების ΔEi/∆tism სიჩქარის შესაბამისად და ანაზღაურებს უეცარ ბურღვას.
ინტეგრირებული საწყობი აგროვებს საკონტროლო სიგნალს, რომელიც PID კონტროლერს საშუალებას აძლევს შეინარჩუნოს ნულოვანი კონტროლი რეჟიმში (პასუხისმგებელია სტატიკური კონტროლის სიგნალზე).
დარეკეთ PID კონტროლერს დამატებითი პარამეტრებიგარდა სამი კოეფიციენტისა (Xp, Ti, Td). მოდით გადავხედოთ მათ ანგარიშს PID კონტროლერის პარამეტრების მენიუს სკრინშოტით " " აპლიკაციაში.

ბრინჯი. 1

აპლიკაციაში PID კონტროლის არხები (გამოსვლები) შეიძლება დარეგულირდეს და თითოეული მათგანის პარამეტრები და ტენიანობა. შემდეგ აირჩიეთ საჭირო არხი პირველი სვეტიდან.
Jerel-ის მიერ, საკონტროლო ობიექტიდან დაბრუნების ბმული (on-line კონტროლირებადი მნიშვნელობა) შეიძლება დარეგულირდეს, თუ დაინსტალირებულია რაიმე ერთდროული არხი, მაშინ აუცილებელია აირჩიოთ შესაბამისი ერთდროული არხი VLASNIK სვეტიდან.
PID კონტროლერს შეუძლია დაიცვას როგორც პირდაპირი ლოგიკის კანონი (გამათბობლის კონტროლი), ასევე საპირისპირო კანონი (მაცივრის განყოფილების კონტროლი). აირჩიეთ სასურველი რობოტის ლოგიკა.
დაყენების წერტილი (SP) არის ფიქსირებული მნიშვნელობა, ამიტომ რეგულატორი უნდა შევიდეს რეჟიმში შესვლისთანავე.
Xp - პროპორციული ზონა. იგი დაყენებულია კონტროლირებადი მნიშვნელობის ერთეულებში (თერმოსტატისთვის გრადუსებში). პროპორციულ ზონას ასე უწოდებენ, რადგან მხოლოდ მასში ((SP - Xp) ... (SP + Xp)) PID კონტროლერის პროპორციულ საწყობს შეუძლია გამომავალი საკონტროლო სიგნალის დაძაბულობის პროპორციულად ჩამოყალიბება. და ამ საზღვრებს მიღმა დაძაბულობა არის 0% ან 100%. ამრიგად, თუ უკვე არსებობს ზონა, მაშინ რეგულატორის შემობრუნებით, თუ სიჩქარე ძალიან მაღალია, შეგიძლიათ შეიყვანოთ სისტემა ავტო შეჯახების რეჟიმში.
Ti - ინტეგრაციის დრო მუდმივია.
Тд – მუდმივი დიფერენციაცია.
ძაფის დაჭიმულობა საინფორმაციო პარამეტრია.
მინიმალური და მაქსიმალური წნევა განისაზღვრება ზეწოლით PID კონტროლერის წნევასა და გამომავალს შორის.
გადაუდებელი შებოჭილობა არის იგივე შებოჭილობა, რომელსაც აყალიბებს რეგულატორი სენსორის ან ვიბრაციული არხის გაუმართაობის შემთხვევაში. ამ გზით თქვენ შეგიძლიათ უზრუნველყოთ უარყოფითი ტემპერატურა სამაცივრო პალატაში ან თავიდან აიცილოთ ღუმელის გაციება საგანგებო სიტუაციის გამო.
დარჩენილი პარამეტრი არის PWM პერიოდი. ეს პარამეტრი ერთნაირია ყველა PID კონტროლერისთვის, რადგან PWM არხები სინქრონიზებულია ერთმანეთთან როგორც ერთი ტაიმერი.PWM სიგნალი საშუალებას გაძლევთ დაარეგულიროთ დაძაბულობა სიგნალის სიძლიერის დამატებით რეგულირებასთან ერთად (პულსის სიგანე რეგულირდება მუდმივი მოდულაციის სიხშირეზე). PWM სიმძლავრე (წნევის პოზიციების რაოდენობა) არის 8192 შეხედულებისამებრ (13 ბიტი). PWM პერიოდი (1 ms-დან 250 წმ-მდე). ეს პარამეტრი ეფუძნება დენის გადამრთველების ტიპსა და კომუტაციის თვისებებს (შეიძლება რელე, დამწყები, მყარი მდგომარეობის რელე, ტრიაკი). რაც უფრო მაღალია გადართვის სიხშირე (რაც უფრო მოკლეა პერიოდი), მით უფრო დიდია სითბოს დაკარგვა გადამრთველებში (დანაკარგების კვადრატული განაწილება სიხშირის ფუნქციით) და მით მეტია მექანიკური გადამრთველების ცვეთა, ა.შ. სილამაზერეგულირება მნიშვნელოვანია იცოდეთ შუალედი.

პროპორციული კომპონენტის რეგულირება (Xp)

პროპორციული ზონის რეგულირებამდე ჩართულია ინტეგრალური და დიფერენციალური კომპონენტები, მუდმივი ინტეგრაცია დაყენებულია მაქსიმუმზე (Ti = max), ხოლო მუდმივი დიფერენციაცია დაყენებულია მინიმუმამდე (Td = 0). დადგენილია უსაფრთხო დაყენების წერტილი, რომელიც უდრის (0,7 ... 0,9) × SP, სადაც SP არის სისტემის რეალური დაყენების წერტილი, რომელიც რეგულირდება. პროპორციული ზონა დაყენებულია მინიმუმამდე (Xp = 0).
ამ შემთხვევაში კონტროლერს აქვს იგივე ფუნქცია, რაც ჰისტერეზის მქონე ორ პოზიციის სარელეო კონტროლერს, რომელიც ნულის ტოლია. გარდამავალი მახასიათებელი დაფიქსირებულია.

ბრინჯი. 2

Тο - სისტემის კობის ტემპერატურა;
Tsp - დაყენებული ტემპერატურა (setpoint);
∆T - ტემპერატურის დიაპაზონი;
∆t – ტემპერატურის ცვლილების პერიოდი.
დააყენეთ პროპორციული ზონა, რომელიც შეესაბამება ტემპერატურის დიაპაზონს: Xp = ∆T. მნიშვნელოვანია მსახურება
პირველი სიახლოვე პროპორციული ზონისთვის.
შემდეგი, კვლავ გაანალიზეთ გარდამავალი მახასიათებლები და, საჭიროების შემთხვევაში, შეცვალეთ პროპორციული ზონის მნიშვნელობები. შესაძლო ვარიანტებიგარდამავალი მახასიათებლები ნაჩვენებია ნახ. 3.

ბრინჯი. 3

გარდამავალი მახასიათებელი ტიპი 1: პროპორციული ზონის მნიშვნელობები ძალიან მცირეა, გარდამავალი მახასიათებელი შორს არის ოპტიმალურისგან. მნიშვნელოვნად გაზარდეთ ტრასის პროპორციულობის ზონა.
გარდამავალი მახასიათებელი ტიპი 2: გარდამავალი მახასიათებელი ექვემდებარება შესუსტებას (5 - 6 პერიოდი). მას შემდეგ, რაც PID კონტროლერის ვიკორისტული და დიფერენციალური კომპონენტი გადადის, პროპორციული ზოლის მნიშვნელობა ოპტიმალურია. ამ მიზნით პროპორციული ზონის კორექტირება უნდა დასრულდეს.
თუ დიფერენციალური კომპონენტები არ იქნება დამახინჯებული, რეკომენდებულია პროპორციულობის ზონის შემდგომი გაზრდა ისე, რომ მივიღოთ 3 ან 4 ტიპის გარდამავალი მახასიათებლები.
გარდამავალი მახასიათებელი ტიპი 3: გარდამავალი მახასიათებელი ექვემდებარება უმნიშვნელო რყევებს (ზედმეტად რეგულირებას) და რყევებს, რომლებიც სწრაფად ქრება (1-2 პერიოდი). ამ ტიპის გარდამავალი მახასიათებლები უზრუნველყოფილია კარგი სიჩქარის კოდიდა სწრაფად მიაღწიეთ დადგენილ ტემპერატურას. რაც მთავარია, სისტემა იძლევა მარცხის (გახურების) საშუალებას ერთი ტემპერატურიდან მეორეზე გადასვლისას.
ისინი მორგებულია პროპორციული ზონების შემდგომი გაზრდისთვის ისე, რომ მიიღება მე-4 ტიპის გარდამავალი მახასიათებელი.
ტიპი 4-ის გარდამავალი მახასიათებელი: ტემპერატურა თანდათან მატულობს მნიშვნელობამდე ვარდნის ან კოლაფსის გარეშე. ამ ტიპის გარდამავალი მახასიათებლის ოპტიმიზაცია შესაძლებელია, თუ კონტროლერის სიჩქარე მნიშვნელოვნად შემცირდება.
გარდამავალი მახასიათებელი მე-5 ტიპისთვის: ძალიან გახანგრძლივებული მიდგომა დადგენილი მნიშვნელობის მიმართ, რომ ვთქვათ მათზე, რომელთა პროპორციული ზონა წარმოუდგენლად დიდია. აქ რეგულირების დინამიური და სტატიკური სიზუსტე მცირეა.
შემდეგი ნაბიჯი ორი რამის მიმართ პატივისცემის გაზრდაა. უპირველეს ყოვლისა, ყველა ზემოთ განხილულ შემთხვევაში, სისტემაში ტემპერატურის მნიშვნელობები არ რჩება დადგენილ მნიშვნელობებში. რაც უფრო დიდია პროპორციულობის ზონა, მით მეტია ჭარბი მინუსი. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, რაც უფრო დიდია გარდამავალი პროცესების სიმძიმე, მით უფრო დიდია პროპორციული ზონა. ამიტომ აუცილებელია ყველაზე ნაკლებად პროპორციული ზონის არჩევა. ამავდროულად, ჭარბი უხერხულობა, რომელიც ტიპიურია წმინდა პროპორციული რეგულატორებისთვის (P-რეგულატორები), იკავებს რეგულატორის განუყოფელ კომპონენტს.

დიფერენციალური კომპონენტის რეგულირება (TD)

ეს ეტაპი მხოლოდ იმიტომ არის წარმოდგენილი, რომ სრული ფუნქციის PID კონტროლერი ჩერდება. თუ დიფერენციალური კომპონენტი არ ჩერდება (პროპორციული ინტეგრალური (PI) კონტროლერი სტატიკურია), გამოტოვეთ ეს ნაბიჯი.
პირველ ეტაპზე დაყენდა პროპორციული ზონა, რომელიც ასახავს მე-2 ტიპის გარდამავალ მახასიათებლებს, რომელშიც არის დამამშვიდებელი ვიბრაციები (დივ. სურ. 3, მრუდი 2, სურ. 4, მრუდი 1).

ბრინჯი. 4

შემდეგი, დააყენეთ Td დიფერენციაციის მუდმივი დრო ისე, რომ გარდამავალი მახასიათებელი იყოს მცირე, როგორც ნაჩვენებია მრუდი 2 ნახ. 4. ვინაიდან პირველი სიახლოვე მუდმივია, დიფერენციაცია ხდება ტოლი Td = 0.2×∆t.
შესამჩნევია, რომ დიფერენციალური კომპონენტი შთანთქავს გაცვეთილ ვიბრაციებს და წარმოქმნის გარდამავალ პასუხს, როგორც ტიპი 3 (დივ. სურ. 3). ამ შემთხვევაში პროპორციული ზონა უფრო მცირეა, უფრო დაბალია ტიპი 3-ისთვის. ეს ნიშნავს, რომ დიფერენციალური კომპონენტის (PD-რეგულატორი) არსებობის გამო რეგულირების დინამიური და სტატიკური სიზუსტე შეიძლება იყოს მნიშვნელოვანი, დაბალი P-რეგულატორისთვის.

ინტეგრალური კომპონენტის რეგულირება (Ti)

პროპორციული კომპონენტის (და მოთხოვნის დიფერენციალური კომპონენტის) კორექტირების შემდეგ მიიღება გარდამავალი მახასიათებელი, რომელიც ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში, მრუდი 1.

ბრინჯი. 5

ინტეგრალური კომპონენტი შექმნილია სისტემაში დაყენებული ტემპერატურისა და დაყენების მნიშვნელობებს შორის ზედმეტი უხერხულობის მოსაშორებლად. დაიწყეთ კვალის ინტეგრაციის სტაბილური დროის კორექტირება Ti = ∆t მნიშვნელობიდან.
გარდამავალი მახასიათებელი მე-2 ტიპისთვის: გადადით ინტეგრაციის მუდმივი საათის ზებუნებრივად დიდ მნიშვნელობას. მითითებული წერტილი კიდევ უფრო შორს უნდა მიაღწიოს.
ტიპი 4-ის გარდამავალი მახასიათებელი: სცილდება სტაბილური მდგომარეობის ინტეგრაციის დროის ძალიან მცირე მნიშვნელობას. თუ ინტეგრაციის დრო კვლავ შეიცვლება, სისტემა შეიძლება ავარიული იყოს.
გარდამავალი მახასიათებელი ტიპი 3: ოპტიმალური.

Wikoristan Gerela ინფორმაცია

• საბინინი იუ.ა. კოვჩინი ს.ა. "ელექტრული ძრავის თეორია"
• Shreiner R.T. "ელექტრული დისკების მარტივი რეგულირების სისტემები"
• ოლსონი, პიანი“ ციფრული სისტემებიავტომატიზაცია და კონტროლი”
• მასალები საიტისთვის www.asu-tp.org

ეს სტატია ასახავს ძირითად პრინციპებსა და წესებს PID კონტროლერის კოეფიციენტების კორექტირების პრაქტიკული თვალსაზრისით. შეგიძლიათ წაიკითხოთ თეორიული საფუძველი.

სიმარტივისთვის, მოდით შევხედოთ რეგულატორის რეგულირებას კონდახში. არ არის გამორიცხული, რომ საჭირო გახდეს ოთახში ტემპერატურის რეგულირება კერამიკული რეგულატორით აღჭურვილი დამატებითი გამათბობლის გამოყენებით. ნაკადის ტემპერატურის შესაცვლელად გამოიყენეთ თერმოწყვილები.

განყოფილება მოწესრიგებულია

რეგულატორის რეგულირება ხორციელდება ერთი მეთოდით: ამ მიზნით მისი კოეფიციენტის შერჩევა ისე, რომ რეგულატორი მხარს უჭერს ფიზიკური პარამეტრის მნიშვნელობას მოცემულ დონეზე. განაცხადის შემთხვევაში, ფიზიკური რაოდენობა არის ტემპერატურა.

დასაშვებია, რომ ოთახში ტემპერატურა იყოს 10 °C, მაგრამ ჩვენ გვინდა რომ იყოს 25 °C. ჩვენ ვაქცევთ რეგულატორს და ვიწყებთ გამათბობლის გათბობას ისე, რომ ტემპერატურა მიაღწიოს საჭირო დონეს. მაინტერესებს როგორ ხედავ ამას.

წითელ ფერში ეს პატარა სურათი აჩვენებს ტემპერატურის ცვლილების იდეალურ მრუდს კონტროლერის არეში მუშაობის დროს. ფიზიკური მნიშვნელობა არის გლუვი, ზოლების გარეშე და შემდეგ სწრაფად აღწევს მითითებულ მნიშვნელობას. ოპტიმალური დრო, რომლისთვისაც ტემპერატურამ შეიძლება მიაღწიოს დადგენილ ნიშნულს, რაც ნიშნავს, რომ მისი დასრულება მარტივია. ეს დამოკიდებულია სხვადასხვა პარამეტრებზე: ოთახის ზომა, გათბობის ინტენსივობა და ა.შ. თეორიულად, ეს დრო შეიძლება განისაზღვროს, მაგრამ პრაქტიკაში ყველაზე ხშირად ექსპერიმენტულად განისაზღვრება.

წაკითხვის შავი ფერი გვიჩვენებს ტემპერატურის ცვლილებების გრაფიკს ზოგჯერ, რადგან შერჩევის კოეფიციენტი კიდევ უფრო უარესია. სისტემა კარგავს სტაბილურობას. როდესაც რეგულატორი გადადის "სხვაგვარად" და ტემპერატურა "უნიკალურს" დაყენებულ მნიშვნელობას.

მოდით გადავხედოთ ყველაზე სასიამოვნო ეპიზოდებს.

ეს პატარა გვიჩვენებს გრაფიკას, რომელიც შორს არის იდეალურისგან. პირველ ეპიზოდში სიფრთხილით მოვეკიდოთ მკვეთრ გადაჭარბებულ რეგულაციას: ტემპერატურა დიდი ხნით უნდა „ხტუნდეს“, სანამ მითითებული წერტილის მიღწევამდე მიიღწევა. სხვა შემთხვევაში, რეგულირება ხდება შეუფერხებლად, მაგრამ არა მთლიანად.

და ღერძი და სასიამოვნო მოსახვევები:

მონაცემები ასევე იდეალურია, მაგრამ შეიძლება დაექვემდებაროს დამატებით საფასურს.

რეგულატორის რეგულირების პროცესში აუცილებელია მრუდის მოპოვება, რომელიც მიახლოებულია იდეალურთან. თუმცა რეალური გონებით ფულის შოვნა არც ისე ადვილია – კოეფიციენტების შერჩევას დიდი დრო სჭირდება. ამიტომაც ადამიანები ყველაზე ხშირად ადანაშაულებენ რეგულირების „ლამაზ“ მრუდს. მაგალითად, ჩვენს აპლიკაციაში ჩვენ შეგვიძლია ვიკონტროლოთ რეგულატორის კოეფიციენტები, რისთვისაც დაყენებული ტემპერატურა მიიღწევა 15-20 წუთში მაქსიმალური გადაჭარბებული რეგულირებით (მაქსიმალური ტემპერატურის „დარტყმები“) 2 °C. და დადგენილ წერტილამდე მიღწევის ღერძი წელიწადზე მეტი ხნის განმავლობაში და 5 ° C ტემპერატურის მაქსიმალური „დაჭრა“ - ჩვენ ვერ გავაკონტროლებდით.

რეგულირებადი პროპორციული ფაქტორი

ჩვენ დავაყენეთ დიფერენციალური და ინტეგრალური კოეფიციენტები ნულამდე, რითაც წავართვით დაქვემდებარებული საწყობები. პროპორციული კოეფიციენტი დაყენებულია 1-ზე.

შემდეგი, თქვენ უნდა დააყენოთ ტემპერატურის განსაზღვრული წერტილის მნიშვნელობა ნაკადის ტემპერატურისთვის და უყუროთ როგორ ცვლის რეგულატორი გამათბობლის ინტენსივობას, რათა მიაღწიოთ დადგენილ მნიშვნელობას. ცვლილების ბუნება შეიძლება განისაზღვროს „ვიზუალურად“, თუ თქვენ გექნებათ იდეა წარმოიდგინოთ ეს გრაფიკი. ან შეგიძლიათ ჩაწეროთ კანის გაზომილი ტემპერატურის მნიშვნელობები ცხრილში 5-10 წამის განმავლობაში და შექმნათ გრაფიკი მნიშვნელობების გამოყენებით. შემდეგ აუცილებელია მოპოვებული საბადოების ანალიზი უმცირესამდე:

დიდი გადაჭარბების შემთხვევაში საჭიროა პროპორციული კოეფიციენტის შეცვლა და თუ რეგულატორი დიდი ხნით მიაღწევს დადგენილ წერტილს, გაზარდეთ იგი. ამრიგად, კოეფიციენტის ცვლილებისას აუცილებელია ტუმბოს რეგულირების განრიგის რეგულირება იდეალურთან უფრო ახლოს. ნაკლებად სავარაუდოა, რომ შესაძლებელი იქნება იდეალის მიღწევა, უმჯობესია თავიდან აიცილოთ უმნიშვნელო გადაჭარბებული რეგულირება (რომელიც შეიძლება გამოსწორდეს სხვა კოეფიციენტებით), რაც აუცილებელია მზარდი გრაფიკისთვის.

რეგულირებადი დიფერენციალური კოეფიციენტი

გაზრდის და დიფერენციალური შენახვის შედეგად, აუცილებელია მიაღწიოთ "გაშიშვლების" გრაფიკის ცვლილებას ან მუდმივ დაქვეითებას (ზედმეტად რეგულირებას) დანიშნულ წერტილამდე მიღწევამდე. შედეგად, მრუდი კიდევ უფრო ჰგავს იდეალურს. თუ თქვენ მკაცრად იცავთ დიფერენციალურ კოეფიციენტს, ტემპერატურა მითითებული წერტილის მიღწევისას არ იზრდება შეუფერხებლად, არამედ ზოლებით (როგორც ნაჩვენებია სურათზე).

ასეთი ზოლების გაჩენისას აუცილებელია დიფერენციალური კოეფიციენტის ზრდა.

მიმდინარეობს ინტეგრალური კოეფიციენტის კორექტირება

ორი წინა კოეფიციენტის კორექტირებით შესაძლებელია პრაქტიკულად იდეალური რეგულირების მრუდის მიღება ან მასთან ახლოს მრუდი, რომელიც აკმაყოფილებს სამიზნის გონებას. პროტე, ზაზვიჩაი ვინიკას „სტატიკური წყალობა“ ჰქვია. ამ შემთხვევაში, ჩვენს აპლიკაციაში ტემპერატურა ერთნაირად არ სტაბილიზდება მოცემული ღირებულება 25 °C და კიდევ უფრო დაბალ მნიშვნელობებზე. მარჯვნივ, როგორც კი ტემპერატურა ტოლი გახდება მითითებული წერტილის (სხვაობა ნაკადსა და დაყენებულ ტემპერატურას შორის 0-ის ტოლია), მაშინ პროპორციული და დიფერენციალური შენახვა უდრის ნულს (). ამ შემთხვევაში რეგულატორის დაძაბულობა მაინც მიაღწევს 0-ს და აღარ იქნება მიღწეული.

ამ ეფექტის გამორთვისთვის გამოიყენეთ ინტეგრირებული საწყობი. აუცილებელია თანდათან გაზარდოთ სტატიკური ეფექტის მიღწევამდე. თუმცა, მაღალმა ტემპერატურამ შეიძლება გამოიწვიოს ტემპერატურის მწვერვალებიც.

ვისნოვოკი

PID კონტროლერის რეგულირება რთული და შრომატევადი პროცესია. პრაქტიკაში მნიშვნელოვანია ოპტიმალური რეგულირების მიღწევა და ხშირად ამის საჭიროება არ არის. ყველაზე ხშირად, საკმარისია ამ ტიპის გარდამავალი პროცესის მიღწევა, რომელიც დომინირებს საწარმოო ხაზის გონებაში.