Τι εμπλέκεται στον συντονισμό ενός ελεγκτή PID;

Ο συντονισμός ενός αναλογικού ελεγκτή (ελεγκτής PID) είναι μια κοινή δραστηριότητα για μηχανικούς που ειδικεύονται στον έλεγχο της διαδικασίας.Σε αυτή την περίπτωση, ο συντονισμός αναφέρεται στην αλλαγή των παραμέτρων που σχετίζονται με την αναλογική ζώνη του ελεγκτή, την ενσωματωμένη δράση και την παράγωγη δράση.Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι για τον υπολογισμό των παραμέτρων συντονισμού με το χέρι και πολυάριθμες συσκευασίες λογισμικού που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον αυτόματη ρύθμιση των ελεγκτών σε μια χημική διαδικασία.Πριν ξεκινήσει ο συντονισμός, είναι κρίσιμο για τον μηχανικό να διερευνήσει τον βρόχο ελέγχου που συντονίζεται και η επίδραση του βρόχου ελέγχου στο συνολικό σύστημα.

Η απόδοση ενός αυτόματου ελεγκτή μπορεί να ρυθμιστεί και να αλλάξει μεταβάλλοντας τον συντονισμό των ελεγκτώνΠαράμετροι.Κατά τον συντονισμό ενός ελεγκτή PID, συνήθως υπάρχουν τρεις ρυθμίσεις που μπορούν να αλλάξουν: η αναλογική ζώνη, η ολοκληρωμένη δράση και η δράση παραγώγων.Αυτά αντιπροσωπεύονται από τους πρώτους, δεύτερους και τρίτους όρους στον κλασικό αλγόριθμο PID, αντίστοιχα u ' k _p e + k _i int;e dt + k _d de/dt

Ο όρος u αντιπροσωπεύει το σήμα επιστροφής. k _p είναι το αναλογικό κέρδος. e είναι ο όρος σφάλματος ή μετατόπισης, ο οποίος αντιπροσωπεύει τη διαφορά μεταξύ της παρούσας τιμής και του σημείου ρύθμισης του ελεγκτή. k _i είναι το ολοκληρωμένο κέρδος, k _d είναι το παράγωγο κέρδος.και t είναι ο χρόνος.Εάν ο ακατάλληλος συντονισμός προκαλεί αναστάτωση ή αν υπάρχει άλλη αιτία που μπορεί να ανατεθεί, όπως δυσλειτουργία ή σπασμένο εξοπλισμό.Οι αλλαγές συντονισμού θα σημαίνουν πολύ λίγα εάν η πραγματική αιτία της μεταβλητότητας διαπιστωθεί ότι είναι μια βαλβίδα ελέγχου, σπασμένα όργανα ή σφάλματα στη λογική του συστήματος ελέγχου.Μόνο όταν η διαδικασία έχει εξεταστεί διεξοδικά και η λειτουργικότητα των οργάνων πεδίου έχει επαληθευτεί εάν ληφθεί υπόψη ο συντονισμός. _{Υπάρχουν πολλαπλές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται από χημικούς, ηλεκτρικούς και μηχανικούς οργάνων για τον συντονισμό ενός ελεγκτή PID.Η μέθοδος Ziegler-Nichols είναι ένα τέτοιο παράδειγμα που χρησιμοποιεί το τελικό κέρδος και την τελική περίοδο της διαδικασίας για τον υπολογισμό των επιθετικών παραμέτρων συντονισμού για τα συστήματα ελέγχου PID και PID μόνο για PI-Only και PID.Άλλα συστήματα ελέγχου, όπως η μέθοδος Tyreus-Luyben, διατυπώνονται για να μειώσουν την ταλάντωση του συστήματος.Η μέθοδος που χρησιμοποιείται για τον συντονισμό ενός ελεγκτή PID μπορεί να υπαγορεύεται από τη φύση του ίδιου του βρόχου ελέγχου.Η πιο ολοκληρωμένη δράση θα συμβάλει στη μείωση της μετατόπισης μεταξύ της τιμής σταθερής κατάστασης και του επιθυμητού σημείου ρύθμισης, αλλά μπορεί να οδηγήσει σε ταλαντώσεις εάν χρησιμοποιηθούν πάρα πολλά.Ο παράγωγος όρος χρησιμοποιείται για να βοηθήσει να σταματήσει η ταχεία κίνηση της παρούσας αξίας των ελεγκτών.Αυτά είναι μόνο ευρετικά που παρέχουν μια γενική αίσθηση της επίδρασης καθεμιάς από τις κλασικές παραμέτρους συντονισμού.Αυτά τα πακέτα λογισμικού συχνά θα συντονίζουν τις διαδικασίες εξετάζοντας τις προηγούμενες επιδόσεις ή με αυτόματα την εκτέλεση των μεθόδων δοκιμής που περιγράφονται από τις καθιερωμένες διαδικασίες συντονισμού.Όπως συμβαίνει με τις περισσότερες διαδικασίες, ο λεπτός συντονισμός και οι μικρές προσαρμογές πρέπει να γίνονται από τον μηχανικό ώστε να ταιριάζει στη διαδικασία μετά την ολοκλήρωση της μεγάλης διαδικασίας συντονισμού.}