Программно-аппаратный комплекс автоматического подбора коэффициентов ПИД-регулятора

Вид для печати

29.10.2026, 17:33
IVM

Вложений: 1

Программно-аппаратный комплекс автоматического подбора коэффициентов ПИД-регулятора

Добрый день

У кого есть возможность снять реальные кривые разгона тепловых объектов (возможно кто-то это уже ранее проделал): печи, водогрейные котлы, системы отопления, прочее. Для чего это нужно. Сделан проект в среде CODESYS, позволяющий по кривой разгона автоматически подобрать коэффициенты ПИД-регулятора для получения оптимального переходного процесса. Пока для формирования кривой разгона используется математическая модель теплового объекта (апериодическое звено первого порядка с запаздыванием). Проект не закончен. Предстоит максимально улучшить качество переходного процесса. На картинке (зеленая линия - уставка, красна - выход ПИД, синяя - температура) величина перерегулирования великовата, что неприемлемо для некоторых тепловых объектов, например закалочных печей, водогрейных и паровых котлов. В окончательном варианте проекта процесс снятия кривой разгона, вычисление параметров математической модели объекта и оптимальных значений коэффициентов ПИД будет автоматизирован. В симуляторе можно будет прокрутить работу объекта с использованием созданной математической модели объекта и подобранных коэффициентов ПИД-регулятора.
29.10.2026, 20:25
kon48

Цитата:

У кого есть возможность снять реальные кривые разгона тепловых объектов (возможно кто-то это уже ранее проделал): печи, водогрейные котлы, системы отопления, прочее.

А надо ли их использовать? Полагаю лучший вариант это сделать зашумление кривой разгона. Причем зашумлением можно варьировать в любых пределах. Если ваш алгоритм основан на поиске точки перегиба, то работа с модельной КР подойдет лучше всего т.к. можно заранее аналитически вычислить точку перегиба и сравнивать с данными полученными расчетным путем по алгоритмам поиска максимальной производной. Здесь сразу встают задачи фильтрации (сглаживания). У меня есть реальные КР камерных печей термической обработки сохраненные в формате СУБД Access 2007. А так можно использовать и электропаяльник, сопротивления типа ПЭВ. Кстати у последних диаметр внутреннего отверстия подходит по диаметру термометрам сопротивления ОВЕН. До 200 градусов разогреть сопротивление, подобранный по выделяемой мощности , не проблема, а вентилятором можно создавать внешнее воздействие.

Цитата:

позволяющий по кривой разгона автоматически подобрать коэффициенты ПИД-регулятора для получения оптимального переходного процесса.

Учтите коллега [QUOTE]IVM[/QUOTE что нет УНИВЕРСАЛЬНОГО критерия оптимальности, а есть критерии оптимальности по быстродействию, минимуму перерегулирования и другие. Подумайте над этим. Да и сужать задачу только апериодическим звеном 1-го порядка с запаздыванием это только для выполнения вычислительного эксперимента. Реальные процессы сложнее.
29.10.2026, 21:37
Stentor

Цитата:

Сообщение от kon48

нет УНИВЕРСАЛЬНОГО критерия оптимальности, а есть критерии оптимальности по быстродействию, минимуму перерегулирования и другие.

"Оптимальный" - это подходящий одновременно по нескольким критериям.
29.10.2026, 21:58
МихаилГл

Цитата:

Сообщение от Stentor

"Оптимальный" - это подходящий одновременно по нескольким критериям.

К сожалению нет. Нас профессор за слово "оптимальный" без конкретного критерия унижал жестоко. Говорил: вы не инженеры, а сброд...
29.10.2026, 22:21
Stentor

Цитата:

Сообщение от МихаилГл

унижал жестоко. Говорил: вы не инженеры, а сброд...

Видимо, был больной какой-то... :(
30.10.2026, 11:35
IVM

Цитата:

Сообщение от kon48

У меня есть реальные КР камерных печей термической обработки сохраненные в формате СУБД Access 2007.

Можете это предоставить ? Было бы идеально в виде таблицы Excel. Можно сюда: mod_sys@mail.ru
30.10.2026, 15:07
IVM

Вложений: 1

Как вам такая картинка, господа автоматизаторы. Перерегулирование - 0, выход на уставку - 3 минуты ! Пришло время проверить инструмент на реальном объекте. У кого есть потребность в качественной настройке PID-регулятора, можете писать мне на почту. Укажите что за процесс и снимите кривую разгона. Данные надо предоставить в виде Excel таблицы. Как правильно снять кривую разгона я поясню в личной переписке.
30.10.2026, 15:29
kon48

Вложений: 1

Высылаю что нашел.
А так вижу что процесс зарегулирован вот почему выход на уставку по-времени большой.
30.10.2026, 15:33
IVM

Цитата:

Сообщение от kon48

Высылаю что нашел.
А так вижу что процесс зарегулирован вот почему выход на уставку по-времени большой.

Спасибо за данные. Файл чем можно открыть ? Для тепловых процессов 3 мин. - это совсем немного, а вот полное отсутствие перерегулирования - это огромный плюс.
30.10.2026, 16:52
kon48

Напомню, что файл открывается в СУБД Access (Microsoft Office Access 2007).

Цитата:

а вот полное отсутствие перерегулирования - это огромный плюс

. И кто это сказал? За все надо платить. В данном случае быстродействием. А тогда какой у вас заложен критерий оптимальности? Поэтому мужики сомневаются, но бодаться не буду. Дерзайте
30.10.2026, 18:03
IVM

Цитата:

Сообщение от kon48

А тогда какой у вас заложен критерий оптимальности?

В данном случае критерий оптимальности - минимальное перерегулирование. Если нужен более быстрый выход на уставку, то сделать это не проблем. Платой за это будет небольшое перерегулирование.
30.10.2026, 18:34
kon48

Цитата:

Сообщение от IVM

В данном случае критерий оптимальности - минимальное перерегулирование. Если нужен более быстрый выход на уставку, то сделать это не проблем. Платой за это будет небольшое перерегулирование.

Есть смысл подкрепить сказанное картинкой
30.10.2026, 19:26
IVM

Цитата:

Сообщение от kon48

Есть смысл подкрепить сказанное картинкой

Покажу попозже когда все будет готово.
31.10.2026, 02:42
kon48

Вложений: 2

Высылаю 2-а файла модельных кривых разгона в формате Excel
31.10.2026, 13:01
IVM

Цитата:

Сообщение от kon48

Высылаю 2-а файла модельных кривых разгона в формате Excel

Большое спасибо. А что за объекты ? Какая мощность подавалась (ступенька) при снятии кривой, 50% или 100% ?
31.10.2026, 16:51
kon48

Классическая S-образная кривая разгона сгенерирована из 3-х апериодических и 1-го запаздывающего звеньев. Моделирует закалочную печь с верхним пределом в 800 град. Точка перегиба точно по теории равна 0,323 Ymax. Одна из них, и это видно в Excel, без наложения аддитивных шумов измерений, другая зашумлена. Вот пожалуй и всё.
31.10.2026, 21:14
IVM

Цитата:

Сообщение от kon48

Классическая S-образная кривая разгона сгенерирована из 3-х апериодических и 1-го запаздывающего звеньев. Моделирует закалочную печь с верхним пределом в 800 град. Точка перегиба точно по теории равна 0,323 Ymax. Одна из них, и это видно в Excel, без наложения аддитивных шумов измерений, другая зашумлена. Вот пожалуй и всё.

Это не реальные кривые разгона ?
01.11.2026, 02:16
kon48

Цитата:

Сообщение от IVM

Это не реальные кривые разгона ?

Но идеальные для тестирования вашего "программно-аппаратного комплекса". Раз комплекс аппаратный так и задействуйте его. Не знаю насчет

Цитата:

господ автоматизаторов

, но мужик по-прежнему сомневается. А реальная кривая разгона была представлена раньше.
03.11.2026, 11:42
IVM

Цитата:

Сообщение от kon48

Высылаю 2-а файла модельных кривых разгона в формате Excel

А аналитические выражение для этих кривых какие ?
03.11.2026, 12:49
kon48

Цитата:

Сообщение от IVM

А аналитические выражение для этих кривых какие ?

Моделировались ( решением ДУ) кривые разгона из трех апериодических звеньев с запаздыванием. Аналитические выражения известны. Вопрос может ставиться только о параметрах.Нужно ли это вам?
03.11.2026, 15:06
IVM

Цитата:

Сообщение от kon48

Моделировались ( решением ДУ) кривые разгона из трех апериодических звеньев с запаздыванием. Аналитические выражения известны. Вопрос может ставиться только о параметрах.Нужно ли это вам?

Симулятору нужна передаточная функция с реальными параметрами.
03.11.2026, 15:10
IVM

Вложений: 2

Комплекс худо-бедно заработал. Автоматический подбор коэффициентов ПИД регулятора по методу AMIGO (Approximate M-constrained Integral Gain Optimization) работает. Работа продолжается.
04.11.2026, 08:36
kon48

Цитата:

Комплекс худо-бедно заработал.

Отрадно что хоть не на ладан дышит.

Цитата:

Автоматический подбор коэффициентов ПИД регулятора по методу AMIGO (Approximate M-constrained Integral Gain Optimization) работает.

При уставке 60 градусов перерегулирование составляет аж 8 градусов!!! О какой оптимизации может идти речь? Дифференциальный коэффициент так вообще о..го..го. Вот хотелось бы посмотреть вашу кривую разгона. Полагаю вам это не трудно будет сделать. Устроит формат Excel.
04.11.2026, 09:31
IVM

Цитата:

Сообщение от kon48

Отрадно что хоть не на ладан дышит.
При уставке 60 градусов перерегулирование составляет аж 8 градусов!!! О какой оптимизации может идти речь? Дифференциальный коэффициент так вообще о..го..го. Вот хотелось бы посмотреть вашу кривую разгона. Полагаю вам это не трудно будет сделать. Устроит формат Excel.

Уменьшить перерегулирование не проблема. Свои критерии для переходного процесса напишите.