PID-controlleren er den mest nøjagtige

PID-controlleren er den mest nøjagtige
PID-controlleren er den mest nøjagtige
Anonim

Automatiske regulatorer er forskellige både med hensyn til enhedens princip og handlingsalgoritmen. De har én ting til fælles - de implementerer alle feedback.

PID regulator
PID regulator

Den mest almindelige type er on-off. Dette er den enkleste og billigste enhed til at opretholde den ønskede parameter i et givet område. Der er mange eksempler på sådanne systemer; de bruges i både industri- og husholdningsapparater. Et strygejern, en elektrisk varmeovn - en konvektor, en AGV og endda en toiletskål - det er de enheder, der bruger det enkleste to-positionsskema, hvis princip er, at reguleringsorganet (RO) enten er i en ekstrem position eller i en anden. Ulempen ved denne metode til styring af outputparameteren er den lave kontrolnøjagtighed.

Proportionale controllere er mere komplekse. De genererer et signal for regulatorens position, afhængigt af hvor meget værdien af den kontrollerede parameter er steget eller faldet. Der er ikke længere to positioner for RO, den kan placeres på ethvert mellemliggende punkter. Funktionsprincip: Jo mere outputparameteren afviger fra den indstillede værdi, jo mere ændres positionen af den justerbare krop. Ulempen er tilstedeværelsen af statisk elektricitetfejl, dvs. en stabil afvigelse fra den indstillede værdi af outputparameteren.

PID temperaturregulator
PID temperaturregulator

For at eliminere denne fejl, anvendes integral regulering. Som et resultat dukkede proportional-integral (PI) controllere op. Deres ulempe var manglende evne til at tage højde for inerti af det regulerede system, dets forsinkelse i forhold til kontrolhandlingen. På det tidspunkt, hvor regulatoren reagerer på forstyrrelsen af systemet, er det meget muligt, at der er behov for en helt modsat effekt, og den negative feedback kan blive til positiv, hvilket er meget uønsket.

PID controller tuning
PID controller tuning

Den mest perfekte er PID-controlleren. Det tager højde for differentialkomponenten af accelerationskarakteristikken for den kontrollerede parameter, det vil sige hastigheden af dens ændring som følge af en trinlignende ændring i positionen af RO. Indstilling af PID-controlleren er mere kompliceret, den indledes ved at tage accelerationskarakteristikken og bestemme objektparametre som forsinkelsestiden og tidskonstanten. Derudover er alle tre komponenter konfigureret. PID-regulatoren giver effektiv stabilisering af outputparameteren uden statisk fejl. Samtidig udelukker det parasitdannelse.

PID-controller kan laves på forskellige elementbase. Hvis grundlaget for dets kredsløb er en mikroprocessor, kaldes det oftest en controller. Nøjagtigheden af at opretholde parameteren beregnes efter princippet om rimelig tilstrækkelighed.

Det sker, at de teknologiske krav til at vedligeholde nogleaf parametrene er så stive, at kun PID-regulatoren kan bruges. Et eksempel er mikrobiologisk produktion, hvor det termiske regime bestemmer produktets kvalitet. I dette tilfælde vil PID-temperaturregulatoren opretholde mikroklimaet med en nøjagtighed på 0,1 grader eller mindre, hvis selvfølgelig sensorerne er korrekt monteret og indstillingerne beregnes.

Anbefalede: