Сообщения без ответов | Активные темы Текущее время: 21 авг 2017, 23:51



Ответить на тему  [ Сообщений: 2 ] 
 ПИД регулятор. Работа и настройка ПИД регулятора на примере работы двигателя, всё просто и на пальцах. 
Автор Сообщение
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 18 янв 2012, 01:25
Сообщения: 658
Откуда: Первоуральск (Екатеринбург)
ПИД-регулятор, это программно-аппаратный реализуемый алгоритм обработки входного аналогового сигнала, несущего информацию о состоянии конкретной физической величины (давление, температура, влажность),зависящей от числа оборотов электродвигателя. Основное назначение ПИД-регулятора поддерживать точное значение или удерживать в диапазоне значений управляемой частотным преобразователем физической величины. Девяносто процентов использования ПИД-регуляторов приходится на поддержание постоянного давления в различных гидравлических системах. Расшифруем само понятие ПИД-регулятор – Пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор.

Теперь о его работе.
ПИД – регулятор обеспечивает обратную связь между измеряемой физической величиной и числом оборотов двигателя. Выходное значение ПИД регулятора показывает на какое значение и в какую сторону нужно изменить частоту, чтобы значение физической величины осталось постоянным. Т.е. если ничего не надо менять,на выходе ПИД- регулятора будет ноль.

Пропорциональное звено определяет пропорцию между входным и выходным сигналом. Чем больше мы устанавливаем коэффициент пропорциональности, тем на большее число оборотов, при разнице текущего значения физической величины от заданного, изменится частота вращения двигателя за один такт, при регулировании частотным преобразователем со встроенным ПИД-регулятором. С одной стороны меньше тактов- лучше, а если частоту нужно было уменьшить на 100 Гц, а уменьшили , благодаря завышенному коэффициенту пропорциональности на 200, потом надо поднять опять на 100, а мы можем поднять из-за коэффициента пропорциональности на 200?? Возникает автоколебательный процесс. Можно, конечно точно подбирать, но для всех изменений подобрать его не реально. Для этого существует интегральное звено.

Интегральное звено вычисляет действующее значение разницы между заданным и текущим значением физической величины за интегральное время (интегральный коэффициент). Т.е он позволяет найти перерегулирование или недорегулирование на каждом такте, и в зависимости от значения интегрального коэффициента за определенное число тактов свести разницу между заданной и текущей физической величиной к нулю. Допустим мы имели перерегулирование 100 Гц и автоколебательный процесс с неизвестным периодом. Т.е. то больше, то меньше. Если мы возьмём интегральное время меньше чем период автоколебаний, то разовая коррекция будем меньше амплитуды, например – 20 Гц. И за пять тактов постепенно отнимая в каждом такте по 20 Гц, мы добьемся необходимой выходной частоты. (На самом деле пропорциональная, интегральная, составляющая вычисляется на каждом такте, и постоянно корректируется). Т.е. интегральное звено устраняет автоколебательные процессы и увеличивает стабильность системы. А если скорость изменения процессов физических величин высока, текущее значение физической величины, зависящая, в нашем случае, от выходной частоты частотного преобразователя (скорости вращения двигателя)?? Пропорциональный коэффициент будет часто меняться, время изменения будет больше чем время такта ПИД-регулятора?? (Под временем такта мы понимаем время необходимое ПИД-регулятору обработать входные величины и выдать сигнал коррекции). Тут тоже нет возможности выдать правильный сигнал коррекции частоты,для обеспечения равенства заданного значения физической величины с текущим.

Дифференциальное звено измерят скорость изменения отклонения физической величины, и позволяет учитывать это при коррекции выходной частоты. Допустим пропорциональное звено выдало регулирование 200 Гц, необходимо 100 Гц, это нам скорректировало интегральное звено, отняло 100, но на следующем такте отклонение уже изменилось так, что необходимо скорректировать не на 100 Гц , а на 400. У дифференциального звена тоже есть свое время дифференцирования, дифференциальный коэффициент. Поставим большое, можем потерять процесс быстрого изменения отклонения физической величины, поставим малое – придётся больше тактов регулировать. При малом времени, необходимые 400 Гц, будут скорректированы за несколько тактов, а при большом мы можем не увидеть изменения.

Существуют общие правила для программирования всех ПИД-регуляторов.
Увеличьте пропорциональный коэффициент насколько возможно без возникновения эффекта самовозбуждения.
Уменьшите интегральное время на сколько возможно без возникновения самовозбуждения.
Увеличьте дифференциальное время на сколько возможно без возникновения эффекта самовозбуждения.

Тут есть определённые противоречия, но большинство частотных преобразователей идёт уже с перенастроенными ПИД-регуляторами под работу с насосами. На основании вышеизложенного и пользуясь инструкцией к конкретному преобразователю частоты, можно настроить ПИД-регулятор под необходимый технологический процесс.

_________________
cайт: http://yourdevice.net/
форум: http://yourdevice.net/forum/


09 апр 2012, 09:02
Профиль ICQ WWW

Зарегистрирован: 04 авг 2016, 21:40
Сообщения: 1
admin писал(а):
ПИД-регулятор, это программно-аппаратный реализуемый алгоритм обработки входного аналогового сигнала, несущего информацию о состоянии конкретной физической величины (давление, температура, влажность),зависящей от числа оборотов электродвигателя. Основное назначение ПИД-регулятора поддерживать точное значение или удерживать в диапазоне значений управляемой частотным преобразователем физической величины. Девяносто процентов использования ПИД-регуляторов приходится на поддержание постоянного давления в различных гидравлических системах. Расшифруем само понятие ПИД-регулятор – Пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор.

Теперь о его работе.
ПИД – регулятор обеспечивает обратную связь между измеряемой физической величиной и числом оборотов двигателя, а также дает данные, если ставить клапан данфосс сайт. Выходное значение ПИД регулятора показывает на какое значение и в какую сторону нужно изменить частоту, чтобы значение физической величины осталось постоянным. Т.е. если ничего не надо менять,на выходе ПИД- регулятора будет ноль.

Пропорциональное звено определяет пропорцию между входным и выходным сигналом. Чем больше мы устанавливаем коэффициент пропорциональности, тем на большее число оборотов, при разнице текущего значения физической величины от заданного, изменится частота вращения двигателя за один такт, при регулировании частотным преобразователем со встроенным ПИД-регулятором. С одной стороны меньше тактов- лучше, а если частоту нужно было уменьшить на 100 Гц, а уменьшили , благодаря завышенному коэффициенту пропорциональности на 200, потом надо поднять опять на 100, а мы можем поднять из-за коэффициента пропорциональности на 200?? Возникает автоколебательный процесс. Можно, конечно точно подбирать, но для всех изменений подобрать его не реально. Для этого существует интегральное звено.

Интегральное звено вычисляет действующее значение разницы между заданным и текущим значением физической величины за интегральное время (интегральный коэффициент). Т.е он позволяет найти перерегулирование или недорегулирование на каждом такте, и в зависимости от значения интегрального коэффициента за определенное число тактов свести разницу между заданной и текущей физической величиной к нулю. Допустим мы имели перерегулирование 100 Гц и автоколебательный процесс с неизвестным периодом. Т.е. то больше, то меньше. Если мы возьмём интегральное время меньше чем период автоколебаний, то разовая коррекция будем меньше амплитуды, например – 20 Гц. И за пять тактов постепенно отнимая в каждом такте по 20 Гц, мы добьемся необходимой выходной частоты. (На самом деле пропорциональная, интегральная, составляющая вычисляется на каждом такте, и постоянно корректируется). Т.е. интегральное звено устраняет автоколебательные процессы и увеличивает стабильность системы. А если скорость изменения процессов физических величин высока, текущее значение физической величины, зависящая, в нашем случае, от выходной частоты частотного преобразователя (скорости вращения двигателя)?? Пропорциональный коэффициент будет часто меняться, время изменения будет больше чем время такта ПИД-регулятора?? (Под временем такта мы понимаем время необходимое ПИД-регулятору обработать входные величины и выдать сигнал коррекции). Тут тоже нет возможности выдать правильный сигнал коррекции частоты,для обеспечения равенства заданного значения физической величины с текущим.

Дифференциальное звено измерят скорость изменения отклонения физической величины, и позволяет учитывать это при коррекции выходной частоты. Допустим пропорциональное звено выдало регулирование 200 Гц, необходимо 100 Гц, это нам скорректировало интегральное звено, отняло 100, но на следующем такте отклонение уже изменилось так, что необходимо скорректировать не на 100 Гц , а на 400. У дифференциального звена тоже есть свое время дифференцирования, дифференциальный коэффициент. Поставим большое, можем потерять процесс быстрого изменения отклонения физической величины, поставим малое – придётся больше тактов регулировать. При малом времени, необходимые 400 Гц, будут скорректированы за несколько тактов, а при большом мы можем не увидеть изменения.

Существуют общие правила для программирования всех ПИД-регуляторов.
Увеличьте пропорциональный коэффициент насколько возможно без возникновения эффекта самовозбуждения.
Уменьшите интегральное время на сколько возможно без возникновения самовозбуждения.
Увеличьте дифференциальное время на сколько возможно без возникновения эффекта самовозбуждения.

Тут есть определённые противоречия, но большинство частотных преобразователей идёт уже с перенастроенными ПИД-регуляторами под работу с насосами. На основании вышеизложенного и пользуясь инструкцией к конкретному преобразователю частоты, можно настроить ПИД-регулятор под необходимый технологический процесс.



спасибо за хорошую статью!


04 авг 2016, 21:41
Профиль
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Ответить на тему   [ Сообщений: 2 ] 

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
cron


Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
Designed by ST Software.
Русская поддержка phpBB