PID regulator

PID Controller

What is a PID Controller? | Made by: RealPars


  • 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.