[Epitesz-barkacs] Futesrendszer modositas - pid

SirLeslie sirleslie.gm at gmail.com
2008. Nov. 21., P, 11:14:48 CET


Acs Gabor wrote:
> Köszi, én inkább a már megértett verziót szeretném :))
> Az elektro-n régebben már leírták a működési elvét, de hátha itt még 
> konyhanyelvebben tudná valaki (és akkor ki sem kell keresnem a 
> többszázezer levélből).
>
>
> Gábor

akkor neked ilyesmi kell - igaz nem annyira kohnyhanyelvűen:

http://www.pid.hu/tananyag/tudasbazis/pidsuli1/index.html

plusz van még egy ilyen elmentett cuccom:


      A PID-ről röviden:


        A P szabályozás

P szabályozás (vagy proporcionális, azaz arányos szabályozás) esetén a 
kimenet arányosan közelít a bemenethez a mért érték és az alapjel 
különbségéből létrehozott különbségi jel szerint. Ez a különbségi jel a 
hibajel.
Ez a hibajel áthalad egy holtsáv generátoron (DEADBAND) A holtsáv 
generátor egy paraméterben megadott szélességű tartományon belül a 
kimenetén nem engedi megváltozni a hibajelet (a holt sáv nullára 
állításával ez a funkció kiiktatható).  Így a mért érték (ill. a 
hibajel) apró változásait kisimítja. Ezután a hibajel egy erősítő tagon 
halad át, az erősítő (GAIN) erősítése után keletkező érték lesz a 
beavatkozó jel. A P szabályozó kimenetén tehát a felerősített hibajel 
jelenik meg.


Ha a hibajel erősítését túlságosan nagyra választjuk, akkor a 
szabályozás hajlamossá válik a belengésre, vagyis a mért érték az 
alapjel környékén fog ingadozni. Ha a holt sávot választjuk túl nagyra, 
akkor a szabályozás nem lesz képes a mért értéket az alapjel környékére 
hozni, mivel csak nagy eltérés hoz létre hibajelet így a rendszer 
pontatlanná válik (és az ofszet hiba megnő).
Mivel a beavatkozó jel mértéke az alapjel és a mért érték közötti 
különbséggel arányos, így nullánál nagyobb beavatkozójelhez mindenképpen 
szükség van az alapjel és a mért érték eltérésére, ami ofszet hibát 
okoz, vagyis P szabályozásnál a mért érték tartósan soha nem lesz azonos 
az alapjellel csupán megközelíti azt.


        PI szabályozás

A proporcionális és az integrál szabályozás együttes alkalmazásával az 
ofszet hiba lecsökkenthető. Az integráló tag a hibajelet "gyűjti" és 
állandó hibajelet feltételezve a kimenetét egyre növeli. Ha a hibajel 
nő, akkor a kimenetén a növekedés felgyorsul. Ha a P szabályozó 
kimenetéhez hozzáadjuk az integráló
tag kimenetét, akkor az a beavatkozójelet egy adott időn belül (a 
hibajel által okozott, folyamatosan növekvő kimenete miatt) addig 
változtatja, amíg a mért érték el nem éri az alapjelet. Igy a P 
szabályozó ofszet hibáját megszünteti.
Az integráló tag fontos paramétere az integrálási idő (TI), vagyis az az 
idő, amennyi idő alatt a "gyűjtögetett" hibajel  egységnyi változáson 
megy át, vagyis az I tag kimenetén létrejövő változás meredeksége 
(változás sebessége) adott hibajel esetén. Ha az integrálási idő túl 
kicsi, akkor már kis hibajel is drasztikus beavatkozást eredményez, ami 
a beavatkozó jel gyors változása miatt túlszabályozást okoz, így a 
szabályozás beleng. Ha az integrálási idő túlságosan nagy, akkor a 
proporcionális tag ofszet hibáját csak lassan kompenzálja ki az I tag, a 
mért érték hosszú idő alatt éri el az alapjelet. A lassú beállás 
megismétlődik minden zavaró tényező behatásakor.
Ha a mért érték és az alapjel jelentősen eltér egymástól (pl. egy 
drasztikus külső zavaró jel hatására vagy a rendszer indításakor) az 
integráló tag túllövést okoz. A proporcionális és integrál szabályozás 
együttes alkalmazása a PI szabályozás.


        PID szabályozás

A túllövést egy differenciáló tag beiktatásával lehet elkerülni (illetve 
rosszul beállított D taggal fokozni :). A dif. tag továbbá javítja a 
szabályozó kör reagálási sebességét is.
A differenciáló tag nem törődik a hibajel nagyságával. A hibajel 
változásának sebességével arányos beavatkozójelet produkál a kimenetén. 
A D tag kimenetén a változás előjele a hibajelváltozás irányával 
ellentétes. Ennek köszönhetően ha a mért érték változni kezd a 
differenciáló tag jóvoltából a változást a szabályozó azonnal igyekszik 
kompenzálni. A D tag fontos paramétere a deriválási idő (TD). Ha ezt az 
időt túl rövidre választjuk, akkor már lassú hibajel-változás is 
jelentős beavatkozást okoz, ami túlszabályozáshoz vezet. Ez szintén 
belengetheti a szabályozókört. A D tag másik paramétere a beállási idő 
(TM_LAG). Ez az idő határozza meg a D tag kimenetének "lecsengését" 
amikor a hibajel már nem változik tovább.

A PID szabályozó három tagjának beavatkozójele összeadva kerül a 
szabályozó kimenetére, ebből alakul ki a beavatkozó jel. A három tag (P, 
I, D) külön külön ki és be kapcsolható és paraméterezhető.

Az összegző után egy kézi/automata átkapcsolóval lehet kézi üzemmódban 
egy meghatározott (fix) mennyiséget adagolni. A limiter feladata, hogy a 
beavatkozójelet egy minimum és egy maximum paraméter által meghatározott 
sávon belülre kényszerítse. Ha valamelyik limitet a beavatkozójel eléri, 
a limiter egy-egy kimeneten keresztül jelzi azt (ilyenkot a szabályozás 
teljesen ki van vezérelve és a szabályozó működése leáll).
A limiterből a beavatkozó jel a normalizerbe kerül, ahol egy erősítési 
tényező (szorzó) és egy ofszet érték hozzáadása után kerül a kimenetre. 
A normalizerrel lehet a beavatkozójelet a beavatkozó szerv számára 
megfelelő tartományba hozni.




További információk a(z) Epitesz levelezőlistáról