PID kontrolor
Proporcionální-základní-kontrolor derivátu je standardní součást v průmyslové kontrolní aplikace. To měří " výstup " procesu a kontroly " vstup. "Základní myšlenka je to kontrolor čte senzor. Pak to odečte měření od požadovaný " setpoint " určovat " chyba ".
Chyba je pak zacházel s ve třech různých způsobech současně:
- To se zabývá darem, chyba je násobena proporcionální konstantou P. P je vždy negativní, řídit výstup k setpoint.
- To se zabývá minulostí, chyba je integrovaná (nebo averaged, nebo sečtený) přes časové období, a pak násobil konstantou Já.
- Se zabývat budoucností, první derivát chyby (jeho rychlost změny) je vypočítána s úctou k času, a násobil další konstantou D.
- Jestliže součet nahoře je nonzero, ale příliš malý dělat rozdíl, produkovat nejmenší hodnotu se stejným znamením (obvykle - 1 nebo 1).
Výstupní proměnná je používána spočítat míru-- změna, poněkud než chyba, protože změna setpoint přiměje nelineární krok-fungovat v chybě. Toto může nutit smyčku oscilovat. Výstupní proměnná je vždy spojitá, a přesto ještě silně odráží chybové aktuální chování.
| Tabulka s obsahem |
| 1 ladění PID smyčka 2 problémy 3 teorie 4 jak dostat jednoho 5 vnějšího spojení |
To ručně melodie PID smyčka, první soubor já a D hodnoty k nule. Zvýšení P until výstup smyčky osciluje. Pak zvýšení já until oscilace se zastaví. Konečně, zvýšení D until smyčka je přijatelně rychle k dosahu jeho setpoint. Nejlepší PID ladění smyčky obvykle přestřelí mírně dosáhnout souboru-ukazovat více rychle, nicméně některé systémy nemohou přijímat přesah.
Další problém s termínem diferencovanosti je to malá množství hluku mohou způsobit velká množství změny ve výstupu. Někdy to je užitečné pro filtr měření, s průměrem běhu nebo minimem-filtr povolení.
Jeden běžný problém je " základní windup. " to by mohlo vzít příliš toužit po hodnotě výstupu k rampě až do nutné hodnoty když smyčka nejprve se ozve. Někdy toto může být opraveno s agresivnějším rozdílným termínem. Někdy smyčka musí být " preloaded " se začínajícím výstupem.
Někteří PID smyčky řídí ventil nebo podobný mechanismus. Oblečení ventilu nebo zařízení mohou být hlavní servisní cena. V těchto případech, PID smyčka může mít " deadband. " vypočtený výstup musí odejít deadband předtím aktuální výstup bude se měnit. Pak, nový deadband bude být založen kolem nové výstupní hodnoty.
PID smyčka může být matematicky charakterizovaný jako filtr platil o frekvenci-systém domény. Matematický PID ladění smyčky přiměje popud v systému, a pak použije kontrolované systémové frekvence odezva na design PID hodnoty smyčky. Ve smyčkách s odezvovýma dobami několik minut, matematické smyčkové ladění je doporučeno, protože soud a chyba mohou doslovně trvat dny jen aby našel stabilní soubor hodnot smyčky. Optimální hodnoty jsou tvrdější, a přesto moci ušetřit společnosti obrovské množství peněz. Komerční software je dostupný od několik zdrojů, a moci snadno plat za sebe je PID běhy smyčky velký, nebo drahý proces.
PID funkčnost řadiče je společný rys programovatelných logických kontrolorů. Oni mohou také být realizovaní s nějakým fyzickým systémem, který může produkovat ratiometric chování a integrace. Mechanické systémy (obvykle nejlevnější) může použití páka, jaro a hmota. Elektronické systémy může použití zesilovač a capacitor. Software PID smyčky jsou nejvíce stabilní, protože oni se neopotřebovávají a jejich vysoké vydání se snížilo.