Альтернатива ПИДу. Ненужная ерунда, или давно известный велосипед?

[o_nik]

...я настроил параметры моего и ПИД регуляторов

Комментариев коде явно не хватает, чтобы у желающих посмотреть возникло желание вникнуть , стиль программирования на яве тоже странноватый, например, интерфейс регулятора, где нет уставки (хотел ее вывести на график)...

А что, если попробовать в вашем примере вот такие коэффициентики ПИДа:

PID_Fine pid = new PID_Fine(4.3, 60, 300, 0.1, 40, 20);  //создаем ПИД-регулятор

[Владимир Ситников]

Комментариев коде явно не хватает, чтобы у желающих посмотреть возникло желание вникнуть , стиль программирования на яве тоже странноватый, например, интерфейс регулятора, где нет уставки (хотел ее вывести на график)...

Всё так!
Я сначала тоже думал это же самое написать, но остановился на мысли "как бы разговор не перешёл в плоскость Java программирования".

[o_nik]

как бы разговор не перешёл в плоскость Java программирования

Похоже, уже переходит Только я с Вами сильно дискутировать=спорить не буду, т.к. уже лет 7 на Java не писал.

Да, впрочем, ... с ней с явой.
Хотелось бы, таки, чтоб автор прокомментировал ПИД-регулятор с предложенными коэффициентами, интересно дальнейшее развитие темы.

[anthrwpos]

Можете пояснить что нарисовано на этих графиках?
По оси x, очевидно, время. А что по оси Y?

значение регулируемой величины.

Например, сдаётся мне, что ваш "волшебный" регулятор может выдать управляющий сигнал "больше 100%" (или меньше 0) (см https://github.com/anthrwpos1/RegTes...g.java#L48-L50 -- возвращается значение pRaw, которое, очевидно, может выходить за границы), и модель подчинится такому управлению и заставит нагреватель сгенерировать больше тепла (или вообще батарею превратит в кондиционер).

Я бы в обработку модели предложил добавить проверку на то, что регулятор не пытается возвращать управляющий сигнал за пределами 0..1

pHeater = limit(regulator.control(tSensor)) * pHeaterMax;

limit - это оно и есть - ограничитель выхода регулятора.
А сам регулятор должен выдавать управление и меньше 0 и больше 1 на случай, если он регулирует не процент включения нагревателя, а какую либо другую величину, которая может изменяться в других пределах.
Например у меня есть регулятор, который вычисляет температуру теплоносителя. Тут уж диапазоном 0..1 никак не обойтись.

Как у вас работает датчик -- непонятно (я про dSense0/dSense1). Почему не идёте по своей концепции и не делаете в духе "теплопроводность датчика", "теплоёмкость датчика"?

этот финт дает более глубокую задержку данных от датчика, которую невозможно компенсировать по производной. Всё как в жестокой реальности)

PS. На "new PhysReg(50, 200, 300, 0.1, 20, 40, 300);" без боли смотреть невозможно. Что означают все эти цифры?

В стандартной библиотеке java есть полно конструкторов с простым перечислением кучи параметров. Я лично уже привык смотреть в исходники либо в документацию, чтобы понять что это всё такое.
Может это конечно плохой стиль, спорить не буду.

Комментариев коде явно не хватает, чтобы у желающих посмотреть возникло желание вникнуть , стиль программирования на яве тоже странноватый, например, интерфейс регулятора, где нет уставки (хотел ее вывести на график)...

У меня к сожалению очень мало опыта в программировании. Уж что вышло то вышло. Ну и плюс делал второпях, чтобы провести нужные испытания и хоть что нибудь по существу тут задаваемых вопросов ответить. Ну и самому убедиться, что регулятор работает как положено.

А что, если попробовать в вашем примере вот такие коэффициентики ПИДа:

PID_Fine pid = new PID_Fine(4.3, 60, 300, 0.1, 40, 20);  //создаем ПИД-регулятор

Я сегодня устранил баг в модели, поэтому там все параметры поменялись. Если вы рассчитывали эти параметры регулятора под старую модель, то нужно пересчитать.
А если просто так - то сейчас оно выглядит так:
temp2.png
уставка черным, график температуры красным.

[o_nik]

Я сегодня устранил баг в модели, поэтому там все параметры поменялись. Если вы рассчитывали эти параметры регулятора под старую модель, то нужно пересчитать.

Качал с гитхаба сегодня, где-то за 30 - 60 мин до своего поста.

При запуске Main я так понимаю в консоль выхлоп оценки ошибки выдавался для ПИД и вашего регулятора?
А где аналогичный график с вашим регулятором?

[anthrwpos]

Качал с гитхаба сегодня, где-то за 30 - 60 мин до своего поста.

Я закоммитил исправленную версию только когда свой пост написал.

При запуске Main я так понимаю в консоль выхлоп оценки ошибки выдавался для ПИД и вашего регулятора?

верно

А где аналогичный график с вашим регулятором?

Вот добавил синим, причем с параметрами "на глазок" исходя из модели, не оптимизированными.
temp2.png

А вот тоже самое со следующими параметрами ПИД: Xp = 0.5, tI = 300, tD = 120
temp2.png

[o_nik]

Понятно, для старой модели ваш регулятор выдавал ошибку порядка 0,3.
Ваш ПИД с моими настройками около 0,2.
Все расчеты в ваших критериях, вашим софтом.

Если действительно интересно, откатитесь к ветке предыдущей (вы же под гитом) и подставьте мои коэффициенты и графики в студию.

Сейчас вы поменяли модель, через 2 часа после моего поста , логично, регулятор надо перенастраивать.... надо опять смотреть... Netbeans под рукой нет.


Величина перерегулирования я надеюсь не критична, главный критерий ошибка?

[anthrwpos]

Понятно, для старой модели ваш регулятор выдавал ошибку порядка 0,3.
Ваш ПИД с моими настройками около 0,2.

Ну это не новость. Мой регулятор в половине случаев дает ошибку больше, чем ПИД, а в другой половине - меньше.=)

Величина перерегулирования я надеюсь не критична, главный критерий ошибка?

Что критично, а что нет - зависит от того, что тестируется и что хочется увидеть в результате.
На самом деле я погоняв свой регулятор в различных в том числе и жестких условиях понял, что настройка параметров по легко определяемым физическим параметрам далеко не всегда адекватна.
В тяжелых случаях может понадобиться серьезно корректировать коэффициенты.
Потом, я еще не остановился на финальной формулировке самого вида моего регулятора. Например, должно ли время усреднения PE совпадать с временем крутизны регулирования tX. Должно ли это усреднение использовать компенсацию тренда или нет? Это делает её гораздо реще, но иногда приводит к автогенерации. Сейчас я прикрутил к времени фильтрации адаптивную подстройку, что позволяет использовать и усреднение с компенсацией тренда и подавляет автогенерацию.

[anthrwpos]

Если действительно интересно, откатитесь к ветке предыдущей (вы же под гитом) и подставьте мои коэффициенты и графики в студию.

откатил, действительно ваши параметры дают ошибку 0,19, мои 0,31. График температур такой.
temp2.png

Переделал параметры своего регулятора так, чтобы они соответствовали вашим.

PhysReg pr = new PhysReg(14, 300, 60, 0.1, 20, 40, 60);

ошибка ПИД 0,19, PR - 0,24
temp2.png

А при таких параметрах мой регулятор уже выигрывает:

PhysReg pr = new PhysReg(8, 150, 22, 0.1, 20, 40, 22);

Ошибка ПИД 0,19, PR - 0,16
temp2.png

а вот при таких параметрах ПИД ошибка будет около 0,15 у обоих регуляторов.

PID_Fine pid = new PID_Fine(2.7, 74, 150, 0.1, 40, 20);

Графики уже не буду приводить.
Да, на графиках температур:
красный - температура датчика в модели управляемой ПИД
розовый - температура комнаты в модели управляемой ПИД
синий - температура датчика в модели управляемой pr
голубой - температура компаны в модели управляемой pr.

[o_nik]

Переделал параметры своего регулятора так, чтобы они соответствовали вашим.

Это как?
Если ваш регулятор алгебраически пересчитывается в ПИД один к одному, значит он и есть ПИД (ну, я выше об этом писал если что).
Т.е. вы не изобретали регулятора, а придумали (возможно) методику его настройки (при чем, как видно, - не оптимальную)
Или я не прав?