Co se podílí na ladění řadiče PID?

Vyladění proporcionálního derivátového regulátoru pro úměrné integrální derivát (PID Controller) je běžnou aktivitou pro inženýry specializující se na řízení procesů.V tomto případě se ladění týká změny parametrů vztahujících se k proporcionálnímu pásmu řadiče, integrální akce a derivátovou akci.Existuje několik metod pro výpočet parametrů ladění ručně a četné softwarové balíčky, které lze použít k automatickému vyladění řadičů v chemickém procesu.Než může začít s laděním, je pro inženýra nejprve zásadní prozkoumat kontrolní smyčku a dopad kontrolní smyčky na celkový systém.parametry.Při vyladění řadiče PID obvykle existují tři nastavení, která lze změnit: proporcionální pás, integrální akce a derivátová akce.Jsou reprezentovány prvním, druhým a třetím termínem v klasickém algoritmu PID, respektive

u ' k

p e + k _i int;e dt + k _d de/dt _. termín

u

představuje návratový signál; K P _{je proporcionální zisk;} E je termín chyby nebo offsetu, který představuje rozdíl mezi současnou hodnotou a žádanou hodnotou řadiče; k i _{je integrální zisk,} k d _{je derivátový zisk;a} t je čas.Laplaceovou transformaci této rovnice lze uvádět jako K P + K _I /S + K _D S _{.Pokud nesprávné ladění způsobuje rozrušení nebo pokud existuje jiná přiřaditelná příčina, jako je porušení nebo rozbité zařízení.Změny ladění budou znamenat velmi málo, pokud je zjištěno, že skutečnou příčinou variability je kontrolní ventil, rozbité nástroje nebo chyby v logice kontrolního systému.Pouze v případě, že byl proces důkladně prozkoumán a ověřena funkce polních nástrojů, které by se ověřovaly, je třeba zvážit ladění.Metoda Ziegler-Nichols je jedním z takových příkladů, který používá konečný zisk a konečné období procesu pro výpočet agresivních parametrů ladění pro kontrolní schémata PID.Pro snížení oscilace systému jsou formulovány další kontrolní schémata, jako je metoda Tyreus-Luyben.Metoda použitá pro ladění řadiče PID může být diktována povahou samotné kontrolní smyčky.Více integrální akce pomůže snížit posun mezi hodnotou ustáleného stavu a požadovanou žádanou hodnotou, ale může vést k oscilacím, pokud se použije příliš mnoho.Derivátový termín se používá k zastavení rychlého pohybu přítomné hodnoty ovladačů.Jedná se pouze o heuristiku, která poskytuje obecný smysl pro účinek každého z klasických parametrů ladění.Tyto softwarové balíčky často vyladí procesy zkoumáním minulého výkonu nebo automaticky provedením testovacích metod popsaných zavedenými ladicími postupy.Stejně jako u většiny postupů musí být inženýr proveden jemné ladění a malé úpravy, aby vyhovovaly proceduřem hlavního ladění.}