Sterownik PID: opis, skład, ustawienie

02.03.2020

Bardzo często w przypadku procesów systemowych konieczne jest, aby kontrolowany parametr (na przykład temperatura lub prędkość obrotowa) był w stanie natychmiast reagować na wpływy zewnętrzne, a jednocześnie utrzymywać inne wartości stałych systemowych, takich jak ciśnienie, przepływ itd. Jako przykład, system zawierający kilka zaworów do drenażu. Aby utrzymać stały, równomierny przepływ przy każdym zaworze, ciśnienie w rurociągu musi być stałe. Jeśli pompa systemowa napędzany przez napęd, a następnie w przypadku Regulator PID otwarcie jednego lub więcej zaworów, prędkość silnika musi zostać zwiększona, aw przypadku zamknięcia - mniejsza. W ten sposób utrzymywane będzie stałe ciśnienie w systemie. Aby zapewnić taką pracę, potrzebny jest kontroler PID. Ciśnienie systemu jest mierzone przez czujnik i porównywane z ustawioną wartością. Zgodnie z wynikami porównania, regulator PID kontroluje prędkość silnika. W tym artykule przyjrzymy się, co stanowi takie urządzenie.

Z czego składa się kontroler PID?

Aby wyeliminować błędy w systemie, wyżej wymienione urządzenie zawiera trzy komponenty: sterowniki integralne, różnicowe i proporcjonalne. Urządzenie proporcjonalne jest podstawowe, gdy wartość zadana prędkości jest proporcjonalna do błędu. Jeśli jednak używany jest tylko ten komponent, błąd zawsze będzie obecny w systemie. Wysokie wartości tego urządzenia prowadzą do fluktuacji i niestabilności systemu, a niskie wartości - do "letargu". Zintegrowane urządzenie służy do eliminowania błędów. Szybkość wzrasta do momentu usunięcia błędu (z błędem ujemnym - maleje). Stosunkowo małe wartości integralnego składnika mają znaczący wpływ na działanie urządzenia jako całości. Jeśli zostanie ustawiony zbyt wysoko, system zacznie pracować z przekroczeniem. Urządzenie różnicowe szacuje szybkość zmian błędów, służy do zwiększenia prędkości systemu. Jednak wraz ze wzrostem prędkości sterownika wzrasta poziom przeregulowania, co może prowadzić do niestabilności systemu. Najczęściej ten komponent jest ustawiony na wartość zbliżoną do zera, ale może być bardzo przydatny w systemie pozycjonowania. Kontroler PID otrzymał swoją nazwę po pierwszych literach tych trzech składników. Jak wynika z opisu urządzenia, ważnym warunkiem prawidłowego działania urządzenia jest jego debugowanie. Regulator temperatury PID

Ustawienie sterowania PID

Dla każdego systemu konfiguracja urządzenia odbywa się indywidualnie, tutaj rozważamy podstawowe zalecenia, które są wspólne dla różnych sytuacji:

1. Ustaw różnicę i integralne komponenty na zero. Ustaw maksymalną prędkość i obserwuj reakcję.

2. Zwiększ składową proporcjonalną i powtórz pierwszy akapit. Kontynuuj tę procedurę, aż rozpocznie się proces auto-oscylacji.

3. Zmniejsz ten komponent do stabilności systemu.

4. Ustaw wartość komponentu proporcjonalnego na 15% poniżej zrównoważonego.

5. Ustaw maksymalną krokową wartość prędkości, zmieniając integralny komponent.

6. Zazwyczaj regulator różnicowy nie wymaga regulacji.

7. Sprawdź stabilność systemu. Ustawienie sterowania PID

Wniosek

Zastosowanie takich urządzeń w technologii jest bardzo szerokie, są one wykorzystywane w niemal każdej sferze ludzkiej działalności. Na przykład Regulator temperatury PID jest obecny w czajniku elektrycznym lub w komputerze osobistym (w komputerze konieczne jest dostosowanie prędkości obrotowej wentylatorów podczas zwiększania Temperatura procesora).