Regulatory w automatyce. PID. Materiały. Automatyka i robotyka.

Witam potrzebuje informacji na temat regulatorów stosowanych w automatyce najbardziej o regulatorze PID.
Czy w książce Automatyka i robotyka Siemianiako znajde przystępne
wyjaśnienie działania takich regulatorów. Proszę też o jakieś
stronki z neta mogą być po angielsku gdyż to co na wikipedi niewiele
mi mówi. Dodam że jestem uczniem liceum ale podstawowe
wiadomości na temat całek i pochodnych posiadam tzn. umiem
wykonywać obliczenia z ich użyciem gdyż nauczyciel od majcy
wyłożył nam te zagadnienia.

Poniżej masz artykuł o regulacji PID:

http://www.controlengpolska.com.pl/no_cache/m....html?tx_ttnews[backPid]=462&cHash=472357fb4a

(Controll Engineering, Luty 2004)

Jest to przedruk z edycji z USA:

http://www.controleng.com/article/CA191338.html (czerwiec 2000)

Na szczęście do stosowania regulatorów PID nie potrzeba dużej znajomości rachunku różniczkowego Dobrze jest jednak wiedzieć jaka jest różnica pomiędzy Różniczką a Całką i jak to się ma do wykresów funkcji (czyli w tym przypadku przebiegu sygnału w czasie). Pomoże Ci to zrozumieć sens regulacji PID.

PS na polskiej wikipedii jest niewiele ale za to na angielskiej już nieco więcej:

http://en.wikipedia.org/wiki/PID_controller

Ja wiem, że pochodna jest to w interpretacji graficznej
tg kąta jaki tworzy styczna do wykresu funkcji w punkcie xo przy x dążącym do xo z osią ox. Umiem analizować funkcje ( asymptoty, monotoniczność ekstremy, ciągłość itp. ) przy użyciu pochodnej przy czym robiliśmy zadania z funkcjami wymiernymi i wielomianami za jakieś trudniejsze nie braliśmy się. Natomiast co do całki oznaczonej wiem że jej wynikiem jest pole, które jest pod wykresem funkcji w przedziale ograniczającym całkowanie od a do b. Wiem też, że całka jest ujemna gdy funkcja jest pod osią a dodatnia nad osią a pochodna ujemna dla kątów rozwartych a dla ostrych dodatnia
( tak jak tangens ). Umiem też liczyć całki prostszych funkcji
nie złożonych a wielomianowych logarytmicznych no i e.
Jednak za bardzo nie wiem jak to powiązać z tym regulatorem PID.

Nie czytałem jeszcze za wiele o tym PID więc takie głupie pytanie.
Zgodnie z wiki regulator realizuje algorytm, w którym jest całka po czasie
więc jeżeli będę chciał to zaimplementować na AVR to będę musiał użyć algorytmu całkującego ?
Jeżeli tak to jedyny, który znam to całkowanie numeryczne metodą trapezów czy będzie on spełniał zadanie ?

Radzę Ci przeczytać jednak ten artykuł z CE. Prościej niż tam jest tam to przedstawione raczej się nie da (przynajmniej nie widziałem ).
Co do implementacji algorytmów PID na mikrokontrolerach to radze przeszukać forum elektrody, np:
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic120624.html
albo u producenta:
http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2558.pdf

Gotowców nie ma, trzeba szukać, czytać i kombinować! Zapoznaj się z linkami jakie dostałeś, powinno Ci to pomóc.

aha różniczka to to samo co pochodna

Ogólnie można powiedzieć, że PID zakłada, że aktualna wartość sterowania w danej chwili jest proporcjonalna do aktualnego uchybu(P), proporcjonalna do sumy uchybów od początku regulacji do chwili obecnej(czyli akcja całkująca, I) oraz proporcjonalna do pochodnej z aktualnej wartości uchybu(D).
Żeby sobie lepiej to uzmysłowić, możesz sobie wyobrazić regulator PID jako trzech niezależnych operatorów, których działania się sumują. Ten od sterowania proporcjonalnego mnoży każdą wartość uchybu i to co mu wyjdzie takie daje sterowanie. Tego od sterowania całkującego można porównać do takiego upierdliwca co jak mu raz podpadniesz to się już nie uwolnisz, czyli sumuje wszystkie uchyby jakie były do tej pory i takie daje sterowanie. Sterowanie różniczkowe jest zależne od szybkości zmian uchybu bez względu na jego wartość, czyli jak w poprzedniej chwili czasu uchyb był mały, a w aktualnej duży to człon różniczkujący będzie generował duże sterowanie.
Pozostaje jeszcze kwestia doboru nastaw regulatora czyli, który człon z jaką wagą ma być uwzględnianiy w całościowym sterowaniu. O tym się nie będe rozpisywał bo temat szeroki wypadało by powiedzeć tylko, że za pomocą samego członu proporcjonalnego nie zredukujesz uchybu statycznego do zera, do tego potrzebny jest jeszcze przynajmniej człon całkujący z którym trzeba uważać bo wprowadza oscylacje do układu, można je jednak ograniczyć przez człon różniczkujący, który zazwyczaj wpływa na szybsze osiągnięcie stanu ustalonego.
Jeśli chcesz regulator zaimplementować na mikrokontrolerze będziesz musiał użyć algorytmu PID w wersji dyskretnej i tutaj nie ma za bardzo samemu co wymyślać bo chyba już wszystko zostało wymyślone i opisane. Dwa algorytmy, które są stosowane to pozycyjny i przyrostowy, pozycyjny jest prosty w implementacji ale przyrostowy jest z kilku względów lepszy, sporo powinieneś znaleź na ich temat w necie.