Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Człon proporcjonalny regulatora PID

06 Maj 2014 22:42 1548 2
  • Poziom 8  
    Witam.

    Zwracam się do Szanownych Kolegów z prośbą o wskazanie błędu w moim rozumowaniu na temat działania członu proporcjonalnego P regulatora PID.

    Zgodnie z literaturą ze strony Atmela w której opisano implementację regulatora PID do mikrokontrolera, regulator z aktywnym członem P działa jak na poniższym rysunku (zółty kolor przedstawia przebieg na wyjściu P).
    Człon proporcjonalny regulatora PID

    Zgodnie z teorią sam człon P zwraca wartość YP=Kp*e,
    gdzie: YP - wartość na wyjściu regulatora,
    Kp - wsp. wzmocnienia,
    e - uchyb (e=wartość zadana-sprzężenie zwrotne),
    zatem człon P zaimplementowany w układzie cyfrowym np. mikrokontrolerze w reakcji na skok jednostkowy będzie działał w sposób następujący:
    1. w pierwszym cyklu regulatora, gdy na wyjściu regulator daje zero a wartość zadana wynosi np. 1, uchyb regulacji wyniesie e=1-0=1, zatem gdy Kp=1, wówczas: YP=1*1=1
    2. w drugim cyklu, gdy regulator daje na wyjściu YP=1 a obiekt sterowania osiągnął juz zadaną wartość (wartość zadana=1), wówczas e=0, zatem YP=1*0=0
    3. w kolejnych cyklach na przemian powtarzają się naprzemiennie czynności z 1 i 2 pktu.

    Wychodzi więc na to, że sygnał wyjściowy regulatora P w odpowiedzi skokowej będzie na przemian wynosił 0 i 1 (gdzie 1 jest wartością zadaną).

    W mojej implementacji członu proporcjonalnego regulatora, gdzie YP=Kp*e (pozostałe człony I oraz D, na potrzeby testowania samego P, chwilowo wyłączyłem), regulator daje na wyjściu 50% wartości zadanej, co by się zgadzało z tym, że jest to uśredniona wartość z naprzemiennego zera i wartości zadanej.

    Takie działanie jest sprzeczne z rysunkiem objaśniającym działanie członu P na powyższym rysunku, gdzie sygnał osiąga wartość ustaloną (bez naprzemiennej wariacji od zera do wartości zadanej) a ponadto zbliżoną do wartości zadanej (a nie stanowiąca połowę jej wartości).

    Proszę kolegów o podpowiedź: gdzie popełniam błąd w moim rozumowaniu?
  • Pomocny post
    Poziom 13  
    Witam,
    Polecam Ci postudiować "dogłębnie" jakąs dobrą książke od podstaw automatyki. Ja polecam Ci książke z AGH Profesora Kowala.
    Aby nie zostawić się na lodzie :) Spróboje pomóc:
    Kolego musisz sobie uświadomoić pare rzeczy:

    Po pierwsze w takim systemie masz nastepujące sygnał:
    -wartosc zadana
    -wartośc procesowa aktualna
    -uchyb (tak jak pisales wartość zadana minus wartośc procesowa)
    -wartość sterująca (to wartośc wyjściowa z regulatora podawana na człon wykonawczy)

    Teraz obierzmy sobie obiekt np. piec grzewczy, kolejno nasze sygnaly beda odpowiadały:
    -wartośc zadana 100 stopni
    -wartośc procesowa to aktualna temperatura pieca np. odczytana z termopar
    -uchyb to różnica
    -wartośc sterująca to np. wartośc mocy podawana na piec. Założmy, że max. moc to 10kW a my możemy ją płynnie zmieniać od 0kW do 10kW.


    Teraz opisze Ci cykle:

    1. Cykl, temp zad=100 stopni, aktualna procesowa =0 stopni. Czlon P daje wartośc sterująca równą Kp * (100 - 0 ), Kp dobierasz zgodnie z regułami panującymi w świecie automatyki. Regulator wystawia wartość sterującą, załóżmy wystawił 8kW piec się grzeje.
    2. Cykl "któryś tam" po pierwszym cyklu. Temp zadana = 100 stopni, temperatura procesowa 30 stopni (piec się nagrzewa), wartośc z regulatora Kp*(100-30). Regulator ma mniejszy uchyb i podaje mniejszą moc grzałek np. 6kW.

    Kolejne cykle tak samo uchyb staje się coraz mniejszy i grzałki podają coraz mneijszą moc bo temperatura zbliża się do zadanej temp. Ja zrozumiałem z Twojej wypowiedzi, że albo regulator daje 100% mocy albo 0%. Tak działą regulator dwustawny histerezowy. Tu masz regulator P, który działa "płynnie" w zakresie swojej pracy.

    Regulator P ma taką właściowść, że ma zawsze uchyb ustalony.
  • Poziom 8  
    Załapałem. Dziękuję.