Wie wähle ich den besten PID -Controller aus?
Die Auswahl des PID-Controllers (Proportional-Integral-Derivated) hängt von Ihren spezifischen Anforderungen ab. Ein PID -Controller kann in Form eines PI- oder PD -Controllers oder nur I oder P. nicht alle Anwendungen benötigen, um alle drei Parameter zu verwenden. Die Derivatregelung wird am wahrscheinlichsten beseitigt, da sie Messungen basierend auf Systemrauschen durchführt. Die Eliminierung kann durchgeführt werden, indem unerwünschte Parameter auf Null gesetzt werden. Berechnungen der Fehlerwerte werden durchgeführt, indem die Differenz zwischen einer gemessenen Menge und der gewünschten Menge übernimmt. Fehler werden minimiert, indem die Eingänge an das Steuerungssystem angepasst werden. Wenn die gleichen Änderungen zu klein sind, reagiert das System nicht. Die integrale Steuerung misst die Fehlermenge und versucht, sie zu minimieren. DerivatDie Kontrollen reduzieren die Änderungsrate, können jedoch die Reaktionszeit verlangsamen und mehr Rauschen in das System einführen.
Um den Kontrollprozess zu verstehen, ist ein gutes Beispiel darin, die Wassertemperatur manuell an einem Zweikabine-Wasserhahn einzustellen. Sowohl heiße als auch kalte Wasserhähne werden eingeschaltet und vom Benutzer an die gewünschte kombinierte Temperatur eingestellt. Anpassungen müssen genau vorgenommen werden oder der Benutzer wird zwischen Wasser, das zu heiß oder zu kalt ist, hin und her geht. Volle proportionale Kontrollen eliminieren das Radfahren im System. Ein PID -Controller kompensiert automatisch, wenn Änderungen im System erfasst werden.
Die einfachsten Steuerungssysteme können für grundlegende Thermostatsysteme verwendet werden. Ein PID -Controller in einem Ofen kann am besten mit nur proportionalen und integralen Kontrollen funktionieren. Die Derivatfunktion kann zu unregelmäßigen Änderungen durch Rauschen oder elektrische Interferenzen führen. Die Steuerung ermöglicht die Steuerung die OVEN auf die gewünschte Temperatur erhitzen und dann ein- und ausfahren, um sie aufrechtzuerhalten. Die Erwärmung wird verlangsamt, wenn der Ofen die gewünschte Temperatur erreicht, um den Sollwert zu vermeiden.
Grundlegende Kontrollen sind in Systemen in Ordnung, die keine konstanten genauen Temperaturen erfordern. Heiz- und Kühleinheiten können dies verwenden, aber eine bessere Effizienz wird mit einem proportionalen oder PID -Controller erreicht. Industrielle Verwendungszwecke erfordern normalerweise eine konstante Kontrolle über die Verwendung von Laborstypen. Bewegung, Temperatur- und Durchflussregelanforderungen können alle mit PID -Funktionen erfüllt werden. Wenn ein stationärer Zustandsfehler (SSE) kritisch ist, liefert alle drei Kontrollen - zusammenarbeiten - das gewünschte Ergebnis.
Faktoren, die berücksichtigt werden müssen, sind die Art des Eingabensors für das System und der zulässige Ergebnissebereich. Als nächstes müssen die Ausgangsbedürfnisse erfüllt sein. Die Ausgänge können zu einem elektromechanischen Relais, einem analogen Empfänger oder einem Festkörperrelais (SSR) sein. Berücksichtigen Sie schließlich die Anzahl der Ausgänge rgleichgültig. PID -Controller werden üblicherweise mit einer Auflistung aller Eingangs- und Ausgangstypen geliefert, mit denen sie am besten arbeiten.