реклама на сайте
подробности

 
 
> Регулировка температуры (П ПИ ПИД регуляторы), Начнем с ликбеза по вышке ... нервным не открывать :-)
AndryG
сообщение Nov 20 2007, 12:43
Сообщение #1


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 139
Регистрация: 23-05-05
Из: UA
Пользователь №: 5 317



Доброго времени суток.
Начало истории банально - регулятор для инкубатора.
Железо - Tiny2313, DS18B20, симистор ...
каждые 2-е сек. читает температуру unsigned char ds_term "в десятых градуса" (366 -> 36.6 C)
может выставлять мощность нагревателя unsigned char pwr_level 0%-100% (управляем пропусками полупериодов по алгоритму Брезенхама) с дельтой в 1%
индикатор, кнопочки, проверка пропажы напруги, подача тревоги и другая хрень.

Теперь самое интересное - регулировка температуры.
На телесистемах нашел регулятор -- через время t проверяется температура: "жарко" - мощность--; "холодно" - мощность++ ... закинул лампу,вентилятор, датчик (спрятал в тень лампы) в коробку... температура то устанавливается через некторое время ... но с большими проскоками - сильно "жарко" порой бывает... если потом открыть коробку (проветривание/переворачивание яиц/любопытный нос), то опять пока установится ... сильно колеблется.

Второй вариант: "релейное управление" -- холодно/жарко - мощность 100/0% ... выходит сразу и красиво на нужную температуру ... почти без "проскока в жарко" ... но получается такая колебалка, что лампы долго не выдержат sad.gif (а в инкубаторе, в котором сгорел штатный регулятор ... лампы уж 40 скоро как работают ... если я их попалю за сезон - спасибо не скажут)

Третий вариант: "холодно" - 100% "жарко"-0% "норма"-XX%. XX - задаю кнопками сам ... вроде как можно и подобрать (методом тыка) для данного ящика ... но в полном итоге - фигня полная.

Полез в Сеть искать чужой опыт и теорию .. нашел ... и понял, что не помню нифига я с вышки и вообще не умею привязать знания к жизни.

Нашел "ПИД в картинках" http://www.pidregulator.com/index.html ... понял, что все мои три варианта - извратные методы ПИД регуляторов ... решил, что мне нужен ПИ регулятор. (П - прост, а ПИД-очень крут)
http://icm-tec.com/main1_10.htm - еще один ресурс .. более-менее доступно (формул нет в несколько этажей smile.gif )

Самое противное, что не знаю как задать вопрос ...

Как в теме написано .. наверно стоит начать с ликеза по вышке ... объясните, пжлст, на пальцах ... что такое интеграл и как он влияет на график регулирования в ПИ регуляторе?

Не нужно посылать читать определение интеграла и т.д. -- начитался ... вот только неувязывается у меня "площадь под функцией" и "температура 36, надо 40 -- значит мощность +3"

Эх! Надежда, что найдется кто-нить, кто понимает, что я не знаю и что мне нужно ... спасибо за прочтение.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
 
Start new topic
Ответов
Kass
сообщение May 15 2008, 07:57
Сообщение #2





Группа: Новичок
Сообщений: 6
Регистрация: 11-03-08
Пользователь №: 35 809



PhX и Andrey_B , большое спасибо за исчерпывающие ответы. Вчера сделал только П-регулирование. Результат превзошел ожидания: при коэф. усил (Кпр) 0,5 наблюдалась статическая ошибка 0,6 градуса. (как и в теории) При Кпр = 5, - небольшое перерегулирование (0,1градуса), и общая раскачка 0,3градуса. Выходит на режим долго. Испытывал в банке с водой (0,5литра), нагреватель - миникипятильник 350Вт. Чтитал в теории, что для правильного подбора коэффициентов нужно знать кривую разгона(если есть соображения - поделитесь). И еще, датчик DS1820 имеет погрешность около 0,5градуса, т. е. надо калибровать. Если кто занималься этим, напишите, интересно узнать как это делали вы.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Andrey_B
сообщение May 15 2008, 08:26
Сообщение #3


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 221
Регистрация: 20-06-07
Из: Россия, Тула.
Пользователь №: 28 569



Цитата(Kass @ May 15 2008, 11:57) *
Вчера сделал только П-регулирование. Результат превзошел ожидания: при коэф. усил (Кпр) 0,5 наблюдалась статическая ошибка 0,6 градуса. (как и в теории) При Кпр = 5, - небольшое перерегулирование (0,1градуса), и общая раскачка 0,3градуса. Выходит на режим долго. Испытывал в банке с водой (0,5литра), нагреватель - миникипятильник 350Вт. Чтитал в теории, что для правильного подбора коэффициентов нужно знать кривую разгона(если есть соображения - поделитесь). И еще, датчик DS1820 имеет погрешность около 0,5градуса, т. е. надо калибровать. Если кто занималься этим, напишите, интересно узнать как это делали вы.


У атмела есть путевая апнота http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_do...nts/doc2558.pdf хоть на английском, но понятная.
Погрешность датчика даст статическую ошибку, которую действительно можно убрать калибровкой. Она не влияет на точность(стабильность) поддержания температуры. А вот дрейф(шум) датчика влияют, их можно минимизировать фильтрацией и усреднением поступаемых данных.
По поводу подбора коэффициентов, обычно применяют метод Циглера-Hиколса, вот еще вырезки из фидо на эту тему :

==================================================

Для рассчета необходимо знать Ku (ultimate gain). Для этого при настройке
система включается в релейный (триггерный)
режим с небольшим гистерезисом. Hужно зафиксировать амплитуду A и период Tk
установившихся колебаний температуры
нагревателя (объекта).

Ku = (4*d)/(Pi*A), где d - амплитуда колебаний выходной мощности (в нашем
случае 50, т.к. полная мощность 100), А -
амплитуда колебаний температуры (не перепутай с двойной амплитудой). Эта
формула упрощенная, но дает неплохие
результаты.

Тогда по Циглеру-Hиколсу:

Kp = 0.6 * Ku;
Ti = Tk / 2;
Td = Tk / 8;

==================================================

Рассчет коэффициентов регулятора (K, Ti, Td, Tt) исходя из значений Ku
(ultimate gain) и Tu (ultimate period). Как будут получены Tu и Ku, дело десятое.
Можно и step response применить, и relay feedback (optional with hysteresis) и
даже метод свободных колебаний.

По Ц-H для ПИД-регулятора:

K = 0.6 * Ku;
Ti = 0.5 * Tu;
Td = 0.125 * Tu;
Tt = SQRT(Ti * Td); // или приближенно Tt = 0.25 * Tu;

==================================================

Обычно можно начать с того, что yстановить максимально возможный
Ti и минимально возможный Td и затем подбиpая Kp добится пеpвого
пpиемлемого pезyльтата. После этого yменьшают Ti с той же целью,
и в последнюю очеpедь yвеличивают Td.
Окончательнyю доводкy ведyт на pеальном yстpойстве в pеальном
pежиме pаботы.

==================================================

Для любителей настраивать PID на глаз есть такой метод:

1) D = 0, I = 0. Увеличиваем P, пока не начнутся колебания.
Откатываем P назад вдвое относительно порога автоколебаний.
2) Теперь оставляем P там же и настраиваем I до порога колебаний
и откатываем вдвое назад.
3) Теперь оставляем P и I, точно так же настраиваем D.

EK> Хочется побороться за меньшее значение, может быть посредством
EK> автоматической настройки - хостовой PC пишет в контроллер коэфиициенты,
EK> задает тестовую траекторию, меряет отклик и т.п.
EK> Хотелось бы почитать умные мысли на этот счет, а то что-то "ручками и
EK> глазками" получается таки лучше чем посредством дурной программы.

Классика. Меряется step response, дальше методом Циглера-Hикельса.


EK> А чем оно лучше/ хуже
EK> 1) выставляем P в минимум, I - в ноль
EK> 2) поднимаем D до состояния "critically dumped"
EK> 3) поднимаем P до максимума, при котором остается "critically dumped" или
EK> чуть больше с небольшим переколебанием
EK> 4) поднимаем I для уменьшения статической ошибки и тоже чтобы не выйти на
EK> колебательный режим.

==================================================


--------------------
vodaspb.ru
Go to the top of the page
 
+Quote Post

Сообщений в этой теме
- AndryG   Регулировка температуры (П ПИ ПИД регуляторы)   Nov 20 2007, 12:43
- - Kuzmi4   Ну в принципе на счёт ПИ - регулятора понятно - но...   Nov 20 2007, 12:57
- - Turnaev Sergey   Всё просто: интегралл в данном случае есть среднее...   Nov 20 2007, 13:14
- - AndryG   ... наверно скажу полный бред ... Немного теории ...   Nov 20 2007, 13:36
- - Bird2   А может применить трехпозиционный закон регулирова...   Nov 20 2007, 14:09
|- - MaslovVG   Цитата(Bird2 @ Nov 20 2007, 18:09) А може...   Nov 22 2007, 11:41
- - AndryG   а можно подробней? типа греем/подогреваем/не греем...   Nov 20 2007, 14:12
- - Tanya   Цитата(AndryG @ Nov 20 2007, 15:43) Добро...   Nov 20 2007, 14:37
- - AndryG   Цыплят и мне жалко - посему и на форуме сижу. Теор...   Nov 20 2007, 14:59
|- - Tanya   Цитата(AndryG @ Nov 20 2007, 17:59) Цыпля...   Nov 20 2007, 15:24
- - AndryG   и в третьем посте описан процесс "интегрирова...   Nov 20 2007, 15:57
- - Bird2   Вкратце про трехпозиционный Имеем 1. Нагреватель ...   Nov 20 2007, 18:43
|- - Diko   Цитата(Bird2 @ Nov 20 2007, 21:43) Да и е...   Nov 22 2007, 08:20
- - sergeeff Jr.   Я бы все таки начал с составления системы уравнени...   Nov 22 2007, 08:36
|- - Tanya   Цитата(sergeeff Jr. @ Nov 22 2007, 11:36)...   Nov 22 2007, 10:45
- - ogurets   может, эти статейки пригодятся PID Without a PhD ...   Nov 22 2007, 09:29
- - AndryG   По термометру У меня термометр живет на паразитном...   Nov 22 2007, 11:53
|- - Demeny   Цитата(AndryG @ Nov 22 2007, 14:53) Следу...   Nov 23 2007, 16:24
- - Bird2   Сорри за офф Я в детстве книжку читал, как два ...   Nov 22 2007, 18:36
|- - Dog Pawlowa   Я делал инкубатор в голодное начало девяностых. Не...   Nov 23 2007, 17:16
- - AndryG   Я так понял, что все махнули на меня рукой - безна...   Nov 23 2007, 12:07
|- - Tanya   Цитата(AndryG @ Nov 23 2007, 15:07) Я так...   Nov 24 2007, 13:31
- - AndryG   Спасибо за ответ ... Я дальше ПИ и не дергаюсь ...   Nov 23 2007, 17:38
|- - Dog Pawlowa   Посмотрел я свои исходники прибора, где требуется ...   Nov 23 2007, 17:59
- - Wildcat   ЦитатаРезультат был печален - я не учел градиент т...   Nov 24 2007, 17:51
- - sergeeff Jr.   А может если объем большой, то все таки добиться р...   Nov 24 2007, 18:48
- - AndryG   Спасибо всем за ответы ... не стоит поднимать тему...   Nov 25 2007, 12:03
|- - Demeny   Цитата(AndryG @ Nov 25 2007, 15:03) Спаси...   Nov 26 2007, 10:26
- - AndryG   не боюсь ... и я понимаю, что П мало и надо ПИ ......   Nov 26 2007, 10:44
- - andrej2005   Интересно узнать как разрешилась Ваша проблема?   Apr 21 2008, 07:11
- - AndryG   Теорию переварил ... а на практику вернуться - нет...   Apr 21 2008, 08:03
- - Kass   AndryG , Я тоже задался целью создать такой регуля...   May 8 2008, 08:48
- - AndryG   http://andryg.ho.ua/index.php?p=ds18b20_simple - м...   May 8 2008, 10:01
|- - PhX   Для начала разберемся с П-регулятором. Итак, есть ...   May 8 2008, 12:35
|- - Andrey_B   Цитата(AndryG @ May 8 2008, 14:01) послед...   May 14 2008, 11:08
- - PhX   Теперь о И-регуляторе (чисто интегральный регулято...   May 8 2008, 20:13
|- - Kass   Что значит :Цитата(PhX @ May 8 2008, 23:1...   May 12 2008, 17:38
|- - Aesthete Animus   Цитата(Kass @ May 12 2008, 21:38) Что зна...   May 12 2008, 18:15
- - Kass   PhX, есть некоторые вопросы. 1)u= T*kинт*e+uпр_шаг...   May 12 2008, 09:27
|- - PhX   Цитата(Kass @ May 12 2008, 14:27) 2) Как ...   May 12 2008, 19:30
- - Aesthete Animus   - это коэффициент интегральной составляющей. Подоб...   May 12 2008, 10:49


Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 31st July 2025 - 23:34
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01404 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016