У меня очередной вопрос возник. Как осуществлять пид регулирование, если после воздействия выходом регулятора на регулируемую величину, последняя начинает изменятся только по прошествии некоторого времени.
Как поступать в таком случае, увеличивать время между повторениями пид инструкции (Я так понимаю это Tquant, в коде LordNa) или уменьшать интегральный коэффициент ?

У меня очередной вопрос возник. Как осуществлять пид регулирование, если после воздействия выходом регулятора на регулируемую величину, последняя начинает изменятся только по прошествии некоторого времени.
Как поступать в таком случае, увеличивать время между повторениями пид инструкции (Я так понимаю это Tquant, в коде LordNa) или уменьшать интегральный коэффициент ?

Блин нажимаю отправить сообщение, и выводится что не возможно отобразить страницу, так несколько раз сделал, потом убедился что они не поместились и еще раз отправил, а они все появились. Можно удалить повторяющиеся сообщения ?

Сообщение отредактировал Destr - Sep 28 2006, 06:35

А оно всегда с задержкой. Если, конечно, не нарушена причинно-следственная связь...
В ПИД одна из букв - Д осуществляет, как это писалось раньше по русски, - "предварение". Еще полезно ограничить скорость нарастания задающего параметра до адекватного предела, как это написано у Т. и Ш. Там же и про ПИД очень правильно написано.

Это что ?

Книга такая. Авторы Титце и Шенк. Есть в сети в нескольких местах.

Если Tquant - это период обновления выхода регулятора (или частота опроса датчиков выхода), то этот параметро увеличивать ни в коем случае не надо. Если в объекте управления присутствует запаздывание (судя по описанию, это Ваш случай) то надо уменьшать коэффициент усиления при интегрирующем звене. под к-то усиления я понимаю Ki вида Ki/s. Реакция на ступенчатое воздействие станет длинее, зато уменьшится колебательность контура и повысится его устойчивость.

для начала надо оценить отношение времени запаздывания(задержки) к времени установления (время реакции системы). если оно меньше, 1/4(кажется, не помню точно, но больше чем 1/2 - это точно), то ПИД-регулятор справится. если больше - можно даже не пытаться.
Tquant = период цикла регулятора, период квантования, все остальные временные параметры регулятора должны быть привязаны к нему!
в литературе пишут что ни в коем случае период квантования не должен быть больше 1/10 времени установления. мои опыты показывают что это шибко мягкое требование, реально же, нормальное поведение ПИД регулятора начинается при Tquant порядка 1/100 времени установления.
чем больше запаздывание - тем больше д.б. вклад Д- и меньше П-, это если грубо...

Простите, нельзя ли пояснить написанное подробнее?

Да я тоже хотел об этом попросить.

В параметрах пид инструкции (для контроллера), есть такой параметр
"Время отсчета-выборки" (Описание: Интервал проверки процесса изменения действительного значения), он может принимать значения от 1 до 32767 мс. Это и есть Tquant ?

Сообщение отредактировал Destr - Sep 28 2006, 10:31

Попытаться все же стоит. Наличие запаздывания ухудшает запас устойчивости системы. Выхода здесь два - можно попытаться вставить экстраполятор, который уменьшит скорость нарастания фазового сдвига в активной области частот. Либо уменьшить коэффициент петлевого усиления и и сделать очень малым (либо вообще обнулить) коэффициент усиления при интеграторе. Это удлиннит переходный процесс, увеличит статическую ошибку, но позволит сохранить устойчивость системы с запаздыванием.


Согласен, чем больше частота опроса датчиков и формирования управляющего воздействия, тем лучше. Если считать, что время переходного процесса Tp для объекта управления равно учетверенной постоянной времени Tc, то теоретическое ограничеие сверху на период Tquant можно записать так Tquant < Tp/8. Отсюда и до 1/10 не далеко Для обеспечения работоспособности регулятора при минимальных ограничениях нужно очень тщательно выбирать коэффициенты. Проще уменьшить Tquant, если возможно.

если в двух словах - но само по себе запаздывание решающей роли не играет. играет только отношение.
мысленно представьте себе что получится, если переходная характеристика системы представляет собой функцию хевисайда сдвинутую на некое время(идеальная линия задержки). правильно, получим генератор меандра или систему с нулевым запасом по устойчивости.
насчет второго варианта - может получиться, а может и не получится.
первый же вариант - это уже не ПИД. хотя именно так и поступают в этом случае. используют регуляторы работающие по мат.модели системы. мат.модель может быть записана в "явном" виде в структуру регулятора, а может каким-либо образом вычисляться "на ходу" - такой регулятор называют экспертной системой. но это уже не ПИД.

Роль, и часто - главную, играет как раз запаздывание. Т.к. наличие запаздывания внутри объекта регулирования, измерительного звена или в любом другом месте распространения сигнала ошибки может сделать замкнутую систему неустойчивой. Я пишу "может", т.к. если принять специальные меры то потери устойчивости удается избежать. За счет увеличения динамической ошибки, колебательности и т.д. (т.е. не бесплатно).



Не удачный пример. Я его истолкую так - объект регулирования представляет собой идеальную задержку и включен в замкнутый контур регулирования через ПИД-регулятор. Правильным выбором коэффициентов при пропорциональном и интегрирующем звеньях можно получить устойчивую систему. Можно даже попытаться настроить под заданную колебательность, если задержка не очень велика. Но можно и генератор меандра из этой системы сделать....


ПИД и еще какой...
При проектировании ПИД-регуляторов хорошим тоном считается не задавать дифференцирующее звено в чистом виде (да это и не возможно), а задавать его в виде последоавтельно соединенных дифференцирующего, усилительного и одного или двух апериодических звеньев. Апериодическое звено сдесь - для завала производной в области высоких частот, чтобы не усиливались шумы системы. Если экстраполятор имеет передаточную функцию вида (1+t1*s)/(1+t2*s) - просто вносит опережение по фазе в некотором диапазоне частот, то включение такого звена последовательно с ПИ-регуляторор в сумме дает полноценный ПИД. Нужно только коэффициенты пересчитать...


"Экспертные системы" - это что-то из области абстрактного ИТ, баз данных и языка джава. В автоматике такие системы называют адаптивными, самонастраивающимися и т.д. Кстати и там применяются ПИД-регуляторы. Просто коэффициенты этих регуляторов переменные а отдельно сформированный блок адаптации эти коэффициенты постоянно обновляет, исходя из выхода регулятора, выхода системы и т.д.

Большинство методов настройки ПИД-регуляторов получено из предположений о структуре математической модели объекта регулирования. Например самый первый метод - Циглера-Николса был вообще придуман двумя менеджерами по продажам(!!!!! вот такой он - офисный планктон) для объекта управления в виде апериодического звена с запаздыванием...

ну было это давольно давно, планктон с тех пор мутировал сильно))))
ещё можно , измерив чистое запаздывание поставить упредители, правда устойчивость снизится, но попытаться(хотя бы цифры посмотреть стоит)

Для систем с запаздыванием применяют регуляторы с экстраполятором Смита.