Автоматическое регулирование Опции

[Destr]

Уважаемые специалисты, помогите пожалуйста начинающему освоить автоматическое регулирование.
Вопрос заключается в следующем:
Имеется емкость, в которой необходимо поддерживать заданный уровень жидкости.Через одну трубу жидкость поступает в емкость, ее поток не регулируется. Через другую жидкость сливается, регулируется двигателем, который управляется преобразователем частоты. Частота преобразователя задается через контроллер, путем задания целого значения от 1 до 32768. Так вот мне не понятно как связать это значение, задающее работу преобразователя, со значением управляющего воздействия, получаемого из формулы ПИД регулирования.
Очень надеюсь на вашу помощь по такому дилетантскому вопросу.

[LordN]

ключевое слово - нормировка
надо привести выход к безразмерной величине изменяемой от нуля до единицы и почитать пару лекций по ТАУ.

[Destr]

ключевое слово - нормировка
надо привести выход к безразмерной величине изменяемой от нуля до единицы и почитать пару лекций по ТАУ.

А Вы не могли бы немного поподробней объяснить, или дать ссылку где рассматривается этот вопрос.

[LordN]

лекции по ТАУ
небольшой список литературы

вот эти темы полистайте:
http://www.abok.ru/ibforum/index.php?showt...l=ПИД-регулятор
http://www.abok.ru/ibforum/index.php?showt...l=ПИД-регулятор
http://www.abok.ru/ibforum/index.php?showt...l=ПИД-регулятор
http://www.abok.ru/ibforum/index.php?showt...l=ПИД-регулятор

поподробней...
для простоты рассмотрим П-регулятор:

U = 1/Zp * Error, его запись где,

Zp - зона пропорциональности, размерность такая же как и у Error.
Error = X.set - X.val,
X.set - уставка
X.val - текущее значение рег.параметра.
U - выход. меняетеся от нуля до единицы.

для перехода к значениям

задания целого значения от 1 до 32768

надо всего-то U умножить на 32768

[Destr]

Зона пропорциональности - это коэффициент пропорциональности ?

для перехода к значениям надо всего-то U умножить на 32768

Тогда получается, что если нет рассогласования то частота работы преобразователя будет минимальной (0*32768=0), т.е. жидкость сливаться не будет, но за счет поступающей жидкости появляется рассогласование и частотник начинает работать. И так непрерывно частотный преобразователь будет то отключать, то включать на некоторое значение двигатель, когда появится рассогласование, а оно будет появляться постоянно так как жидкость поступает.
Просто раньше я думал что по пид закону рассчитывается значение НА которое частотный преобразователь должен изменить свою частоту для регулирования уровня. А получается что преобразователь будет работать только тогда когда есть рассогласование ?

[LordN]

Тогда получается, что если нет рассогласования то частота работы преобразователя будет минимальной (0*32768=0),

да, правильно. но я ж писал, П-регулятор взят только для простоты понимания что к чему нормировать...
вы по ссылкам хорошо почитали? там есть почти все и все разжевано по самое не могу.

Зона пропорциональности - это коэффициент пропорциональности ?

Zp - величина обратная коэфф-у усиления. Zp = 1/Kp

[AlterPferd]

Тогда получается, что если нет рассогласования то частота работы преобразователя будет минимальной (0*32768=0),

да, правильно. но я ж писал, П-регулятор взят только для простоты понимания что к чему нормировать...
вы по ссылкам хорошо почитали? там есть почти все и все разжевано по самое не могу.

Зона пропорциональности - это коэффициент пропорциональности ?

Zp - величина обратная коэфф-у усиления. Zp = 1/Kp

неча ссылаться на к-то драный курс по теории регулирования, ПИД ом здесь и не пахнет
загнем пальцы
1. Сигналом ошибки будет отклонение от номинального уровня
2. отработка= производительность насоса, в сумме с притоком даст скорость изменения уровня
3. все вместе- система первого порядка устойчивая даже в Африке
в идеале к измерителю уровня надо дать смещение пропорциональное входному притоку, а можно не давать. сигнал ошибки обратно пропорционален к-ту усиления и ничего нормировать не надо

[Destr]

По ссылкам на форумы я перечитал все. Но именно про нормирование и про то как воздействовать на управляющую величину значением пид регулирования я не нашел.

П-регулятор взят только для простоты понимания что к чему нормировать...

То есть необходима еще интегральная составляющая ?

И еще как подобрать коэффициенты так чтобы выход менялся от 0 до 1 ? Ведь рассогласование может быть как отрицательной, так и положительной величиной.

[LordN]

И еще как подобрать коэффициенты так чтобы выход менялся от 0 до 1

ограничения задаются ограничителем.

Ведь рассогласование может быть как отрицательной, так и положительной величиной.

ошибка - да. выход - нет.

Но именно про нормирование и про то как воздействовать на управляющую величину значением пид регулирования я не нашел.

просто это азы и про них обычно не говорят, потому как считают что они известны заранее.

То есть необходима еще интегральная составляющая ?

чтоб при нулевой ошибке выход не был равен нулю - да.
если необходимо опережение, то придётся добавлять и Д-.

[Destr]

ограничения задаются ограничителем.

? Наверно просто условие поставить что если выходное значение отрицательное тогда за 0 считать ?

Сообщение отредактировал Destr - Aug 30 2006, 11:36

[Destr]

И если не трудно объясните пожалуйста как нормировать. И почему обязательно к выходным значениям от 0 до 1, может в моем случае сразу к значению от 1 до 32768 и подавать на частотник ?

[LordN]

Наверно просто условие поставить что если выходное значение отрицательное тогда за 0 считать ?

ну естессна.

Код

if(u < 0.0) u = 0.0;
else if(u > 1.0) u = 1.0;

точно такой же, вернее похожий, ограничитель потребуется для интеграла.

Код

if(I < 0.0)I = 0.0;
else if(I > Zp) I = Zp;

запись для ПИДа использую примерно такую:

Код

I += (error * Tquant / Tint);  // или I += (error + oldError) * Tquant / (2 * Tint); первый - метод прямоугольников, второй - метод трапеций.
if(I < 0.0) I = 0.0;
else if(I > Zp) I = Zp;
D = (error - oldError) * Tdiff / Tquant;
u = (error + I + D) / Zp;
oldError = error;
if(u < 0.0) u = 0.0;
else if(u > 1.0) u = 1.0;

далее передаем u на исполнение
Tint - интегральная, Tdiff - дифференциальная постоянные времени

[Destr]

И если не трудно объясните пожалуйста как нормировать. И почему обязательно к выходным значениям от 0 до 1, может в моем случае сразу к значению от 1 до 32768 и подавать на частотник ?

Вот это подскажите пожалуйста еще по поводу нормирования

[LordN]

Вот это подскажите пожалуйста еще по поводу нормирования

что ж тут еще подсказывать? я ж уже написал код, там все нормировки уже есть, разве что вот -

далее передаем u на исполнение

исполнение выглядит так:
out = u * 32768; // выход управления двигателем
здесь u и есть нормированный выход.

[Destr]

я ж уже написал код, там все нормировки уже есть

А ясно, значит нормировки и ограничители это одно и тоже.

Спасибо большое вам за ответы, вы мне уже очень помогли. Но у меня есть еще один вопрос касательно регулирования:

Потоком жидкости необходимо управлять шаровым краном, который управляется двумя дискретными сигналами, один-открывать, другой-закрывать. Открывается и закрывается он с одной скоростью. Время от закрытого состояния до полностью открытого - примерно 20 сек. Кран посылает аналоговое значение на контроллер о степени открытия. Так вот как регулировать в таком случае ?