PID regulator
PID Controller
- P = Proporsjonal
- I = Integrasjon (Integral)
- D = Derivasjon (Derivat)
- Er-verdi - Process Value (PV)
- Skal-verdi - Set Point (SP) / Set Value (SV)
- Pådrag
LITTERATUR
PID-regulatoren består av:
- Sammenligner
- Sammenligner er- med skal-verdien og finner avviket
- P-forsterker (Proporsjonal)
- Utgangssignalet fra regulatoren står i et fast forhold til inngangssignalet
- Avviket e kan reduseres om vi øker F
- Yp = F · e + offset
- I-leddet (Integralforsterker/Integrasjonsleddet)
- I-frekvens i repeats/min (R/M)
- I-tid i minutes/repeats (M/R)
- I-tiden (reset tid) er definert som den tiden det tar å gi regulatorutgangen en påvirkningen som er like stor som den proporsjonale påvirkningen F * e
- Avviket blir behandlet ved å integrere avviket med hensyn på tiden og dermed fjerne avviket over tid
- Reagerer langsommere
- En ren I-regulator kan aldri stabilisere en reguleringssløyfe
- D-leddet (Deriveringsenheten)
- Kan aldri fungere alene så må derfor brukes sammen med P eller I
- Funksjonene er å øke hastigheten og forbedre stabiliteten
- Effektforsterker
For å fjerne I- og D-leddet (unngå innvirkning på reguleringssignalet) kan man gjøre følgende;
- I-tiden settes tilnærmet lik uendelig (>8000 eller off)
- D-tiden settes til 0 eller off
Kontinuerlig regulering overvåker prosessen hele tiden og kompenserer for avvik som oppstår.
Process Value (PV) : er-verdi
Set Point (SP) / Set Value (SV) : skal-verdi
Yp = utgang, F = forsterkning, e = avvik,
Offset = utgangssignalet regulatoren har i øyeblikket
e = definert som avvik i reguleringsteknikk.
Dødtid
Tt = Tidskonstant
Proporsjonalbånd (Pb) er en annen betegnelse på forsterkning som sier hvor stor del, (i prosent av måleområdet), vi må forandre inngangssignalet for at utgangssignalet skal forandres fra 0 til 100 %
- Pb 100% gir F = 1
- Pb 50% gir F = 2
Forsterkning angis da ved formel:
P-regulator | Kun P-parameteret som er i bruk.
PI-regulator | P- og I-parameteret som er i bruk.
- Kombinerer fordelene ved både P- og I-leddet
- PI-regulatoren fjerner reguleringsavviket over tid
PID-regulator | P-, I- og D- parameteret som er i bruk.
- Brukes hvor prosessen har en veldig stor tidskonstant (Tt)
- Gir god og hurtig innsvingning uten stasjonært avvik
- Er følsom for støy i målesløyfen
PD-regulator | P- og D- parameteret som er i bruk.
Direkte- og reversert regulatorvirkning
Direkte regulator: e = er – skal
- Økt er-verdi øker regulatorutgang med F · e
- Øker pådraget når er-verdien er større enn skal-verdien
Reversert regulator: e = skal – er
- Økt er-verdi minsker regulatorutgangen med F · (-e)
- Øker pådraget når er-verdien er mindre enn skal-verdien
Integral anti windup blir brukt i sammenheng med når regulatorutgangen går i metning som medfører at I-leddet slutter å integrere.
External reset blir brukt når et eksternt signal angir metningsgrensen for I-leddet.
LINKER
Prediktiv regulering
Selektiv regulering
bumpless transfer, parameterstyring, bumpless tuning, og self-tuning
Rise Time: the time it takes for the plant output y to rise beyond 90% of the desired level for the first time.
Overshoot: how much the the peak level is higher than the steady state, normalized against the steady state.
Settling Time: the time it takes for the system to converge to its steady state.
Steady-state Error: the difference between the steadystate output and the desired output.