Настройка ПИД (PID) регулятора

[Валенок]

Увеличение периода пересчёта позволяет получить изменение сигнала, которое превосходит шум, т.е. дождаться проявления тенденции после предыдущего управляющего воздействия.

тупо в экселе с простейшим фильтром

[IVM]

Автор темы не первый кто за последнее время не может получить приемлемое качество регулирования из-за неверно установленного Ti. Надо задать Kp = 10, Ti = 700, Td = 0 и процесс войдёт в норму.

[IVM]

Ti может быть только в знаменателе т.к. если он - время, т.к. сам интеграл безразмерный и копится он со временем в размерности (*dt). Вот Ti и снимает время с размерности интеграла делением.

Иногда Ti стоит в формуле PID в числителе. В этом случае не надо думать что будет при Ti = 0. Размерность Ti в этом случае будет сек. в степени -1.

[Валенок]

Иногда Ti стоит в формуле PID в числителе. В этом случае не надо думать что будет при Ti = 0. Размерность Ti в этом случае будет сек. в степени -1.

Как то общепринято это называть Ki. Но кто-то в своих доках может называть хоть своим именем, лишь бы указал размерность.Она снимает все вопросы

[FPavel]

Иногда Ti стоит в формуле PID в числителе. В этом случае не надо думать что будет при Ti = 0. Размерность Ti в этом случае будет сек. в степени -1.

В самом первом сообщении темы автор однозначно назвал конкретный макрос (ФБ) из состава "компонентов" с конкретным набором свойств, которые нет нужды предполагать.
Для макроса PID_ в описании присутствует только ремарка допустимого диапазона входа ua_Ti - предполагается "≥ 0". Нет никаких указаний, что будет при ua_Ti=0, но из исходника видно как для деления выполняются замена знаменателя на 1,0 и обнуление всего слагаемого для дальнейших вычислений.
Т.е. обрабатывается ситуация с нулевым значением этого коэффициента.
Надеюсь, что в данной конкретной теме на этом будет закрыт вопрос о поведении ФБ в такой ситуации - ошибок в работе не будет.

По поводу названия и физического смысла параметра ua_Ti.
Даже сейчас то, что подаётся на вход ua_Ti макроса PID_ является не временем интегрирования, а коэффициентом интегрирования, т.к. слагаемое является частным от деления невязки на этот коэффициент, т.е. коэффициент имеет размерность не времени [с], а [с*[единицы измерения]].
На практике это означает, что для одного объекта регулирования при замене единиц измерения с [МПа] на [бар] (по просьбе заказчика для удобства оператора) придётся пересчитывать ВСЕ параметры ПИД.
Т.е. ua_Ti - интегральный коэффициент независимо от расположения в числителе или знаменателе дроби этого слагаемого.

[FPavel]

тупо в экселе с простейшим фильтром

У меня нет Exel - он денег стоит. Пользуюсь LibOo, а он хоть и открыл файл, но вычисления по формулам не распознал.
Может, позже установлю бесплатный просмотровщик от MS для Exel...

Ниже - сугубо личные измышления.

Исходя из собственного опыта принял, что ПИД регулятор настраивается 5 основными параметрами - Кп, Ти, Тд, период пересчёта, фильтр переменной процесса - и именно их и настраиваю обязательно. Остальные параметры ПИД - лишь чуть улучшают качество, не более.

Реально проверял работоспособность Тд на инерционных процессах - уровень воды и давление пара в барабане котла (ДЕ и ДКВР) - на одноимпульсных регуляторах (без привлечения расходов воды и пара).
Несмотря на довольно сильное сглаживание фильтром 1-го порядка, на коротких промежутках времени пересчёта (до 10 с) слагаемое с дифференциальной составляющей было не адекватно ситуации, т.к. шумы превосходили тенденцию от предыдущего управляющего воздействия. Только увеличение времени пересчёта до 12-15 с позволило использовать Тд.

Имеется ПИД регулятор из менеджера компонентов, работающий на контроллере ПР205. ПИД регулятор управляет частотным приводом вентилятора драйкуллера, охлаждающго технологическое оборудование.
В качестве заданной температуры принято значение +28 гр.С. Датчик температуры установлен сразу после теплообменника охладителя для уменьшения инерции системы.
Заданы значения Kp=2,0 Ti=4.0 Td=1.1 Пробовал разные значения в интервале от 0,1-10 в разных комбинациях.
При таких как указано параметрах, работа регулятора выглядит следующим образом.
Температура растет примерно со скоростью 0,1 град. в 5-7 сек. Как только температура достигает +28,3 град происходит повышение уровня выхода. Плавность зависит от заданных параметров (но сейчас это не важно).
.........

Из вашего ответа я нашел однин очень важный момент на который я не обратил внимание. По поводу шума. Дело в том, что темратура прыгает в пределах +/- 0.1-0.2 градуса. Хотя на входе стоит фильтр на 1 сек. Возможно в этомкроется не корректная работа регулятора. Попробую для начала разобраться с этой проблемой.

Да, температура берется с датчика Pt1000 подключенного ко входу AI контроллера. В данном случае думал увеличить постоянную времени фильтра с 1 до 2 секунд. Не поможет?
Макрос AVG можно использовать для этих целей?

Считаю, что применительно к ситуации из первого сообщения данной темы (и последующими уточнениями автора), когда с ПР используется Pt1000 по 2-проводной схеме подключения, шумы будут превышать значения 0,1-0,2 градуса. Значит для использования Тд нужно выполнять пересчёт ПИД регулятора когда за это время под воздействием управления температура изменится на такую же или большую величину.

Отсюда и мой совет - увеличить время пересчёта ПИД и оценка возможного диапазона значений.

Можно с ним не соглашаться - настаивать не буду, мне безразлично.

[Валенок]

По поводу названия и физического смысла параметра ua_Ti....
Т.е. ua_Ti - интегральный коэффициент независимо от расположения в числителе или знаменателе дроби этого слагаемого.

Со всем сказанным согласен.
Хотел бы только уточнить, что ввиду того, что само интегрирование ведется (здесь) - по времени, это значит, что упомянутый коэффициент всегда имеет в своей размерности составную времени. На что как бы намекает сама буква T.
А т.к. результирующая (после умножения на этот коффициент) И-часть ПИД'а не имеет составной времени в своей собственной размерности, то размерность коэффициента обязана содержать составную времени, расположение которой будет прямо означать что математически делает это коэффициент с самим интегралом:
если "что-то * c", то делить интеграл
если "что-то / с" или "что-то * с^-1" (что то же самое) то умножать интеграл
А это, в свою очередь, дает информацию об ожидаемом поведении самого ПИДа при изменения значения данного коэффициента

[Валенок]

Отсюда и мой совет - увеличить время пересчёта ПИД и оценка возможного диапазона значений.

Можно с ним не соглашаться - настаивать не буду, мне безразлично.

Мне всё не менее безразлично))
Я не говорил что сказанное Вами не улучшит общую часть. УЛУЧШИТ.
Уточню - я имел ввиду (и привел простой пример на рандомах), что при одинаковых временных условиях, фильтрация (сглаживание) самого входа даст больше пользы при условии что хотелка точности TC'ом сравнима с шумом (по его данным)

[IVM]

Со всем сказанным согласен.
Хотел бы только уточнить, что ввиду того, что само интегрирование ведется (здесь) - по времени, это значит, что упомянутый коэффициент всегда имеет в своей размерности составную времени. На что как бы намекает сама буква T.
А т.к. результирующая (после умножения на этот коффициент) И-часть ПИД'а не имеет составной времени в своей собственной размерности, то размерность коэффициента обязана содержать составную времени, расположение которой будет прямо означать что математически делает это коэффициент с самим интегралом:
если "что-то * c", то делить интеграл
если "что-то / с" или "что-то * с^-1" (что то же самое) то умножать интеграл
А это, в свою очередь, дает информацию об ожидаемом поведении самого ПИДа при изменения значения данного коэффициента

Размерность коэффициента при вычислении интегральной составляющей не имеет никакого значения (в голове ее можно держать). Главное знать где стоит Ti (Ki) в числителе или знаменателе и правильно задать его значение.

[Валенок]

Размерность коэффициента при вычислении интегральной составляющей не имеет никакого значения (в голове ее можно держать).

Можете держать. Если интеграл по времени - время в размерности есть.

Главное знать где стоит Ti (Ki) в числителе или знаменателе и правильно задать его значение.

Это и показывает место времени в размерности коэффициента. Знать - необязательно.