ПИД-регулятор и Proteus

oleg_harp · 21.06.2009, 15:17

Делаю свой первый ПИД-регулятор. Симулирую в Proteus 7.5 SP3. ШИМ управляет электронагревателем. Напряжение, пропорциональное температуре нагревателя, с датчика подается на АЦП контроллера. Симулируется красиво.
Но! Вопрос о настройке. Пробовал несколько методов, в том числе Циглера-Николса. Получается ужасно. Где ошибка? Ведь модель идеальная.
Подобрал коэффициенты на глаз. Они дают очень хорошую реакцию при начальной температуре от 25 до 124 градусов. По методу Циглера-Николса коэффициенты отличаются от оптимальных в разы и дают неприемлемую реакцию.
И еще вопрос об ограничении максимального значения интеграла ошибок MaxIntegral. Неужели нет четкого критерия его выбора? Получается еще четвертый настроечный параметр - не слишком ли много?
Спасибо.

Прикрепленный файл: 9731674.rar

avr123-nm-ru · 21.06.2009, 15:39

ИМХО надо перестать интегральную сумму накапливать когда управляющее воздействие достигло установленого максимума или минимума. Дальнейшее накопление лишено смысла просто.

http://PidControl.Narod.ru

oleg_harp · 21.06.2009, 23:45

avr123-nm-ru писал:

Цитата:

ИМХО надо перестать интегральную сумму накапливать когда управляющее воздействие достигло установленого максимума или минимума. Дальнейшее накопление лишено смысла просто.

Только что попробовал Вашу мысль в Proteus. Ваша строчка в коде № 80. Закомментируйте строки 76-78. Регулируемый параметр перестает дотягивать до уставки. Явно не хватает интегральной составляющей.
[/quote]

Прикрепленный файл: 9268718.rar

avr123-nm-ru · 23.06.2009, 00:44

Я же писал когда ВОЗДЕЙСТВИЕ достигло предела. Т.е. че вы туда не пишите СИЛЬНЕЕ регулировать регулятор уже не может.

Очевидно что дальше копить интеграл смыла нет - так как УСЛОВНО регулятор и так ЖЖОТ на 100 %.

Halex07 · 23.06.2009, 03:00

Сообщение от oleg_harp

Получается еще четвертый настроечный параметр - не слишком ли много?

Ой-ли, для нагревателя/холодильника еще и мало. Должна быть зона пропорционального регулирования при выходе за которую вниз нагреватель просто врубается на полную катушку а при заходе вверх вырубается, а ПИД в эти моменты не работает. И зона нечуствительности вблизи установленного значения, а то...
"Видишь суслика? И я не вижу, а он есть" (к/ф "ДМБ")
"Звон" на цифровом графике видно???
ЗЫ А вообще это не есть хорошая настройка ПИД - интегральная явно завышена. Ну и на прощание во вложении сказка на ночь. Не от меня, она по всем сайтам, посвященным ПИД, гуляет.

-- Прилагается рисунок: --

Прикрепленный файл: 9100915.pdf

deimos70 · 23.06.2009, 05:31

Не слушай сказочников

Найди в сети программу ARM-N (ARMN) фирмы ЭЛЕСИ.
Она в демо-режиме модулирует поведение системы при разных настройках. В нее можно свой график загнать и поиграть с ним. Там, правда, есть некая хитрость при запуске, не совсем очевидно, откуда начинать. Лучше начинать с прочтения хелпа

avr123-nm-ru · 23.06.2009, 12:31

Сообщение от deimos70

Найди в сети программу ARM-N (ARMN) фирмы ЭЛЕСИ.

Не получилось поисками найти. Подскажите адресок если знаете.

deimos70 · 24.06.2009, 06:47

Да, с АРМ какая-то странная вещь, вроде она есть, и есть даже обучение,http://elesy.ru/index.php?request=ca...tion,23,35,116
АРМ настройщика САРД
и вроде как нет

в списке программ фирмы.
Но я ее видел и опробовал. Странно.

oleg_harp · 27.06.2009, 23:56

avr123-nm-ru писал

Цитата:

Я же писал когда ВОЗДЕЙСТВИЕ достигло предела. Т.е. че вы туда не пишите СИЛЬНЕЕ регулировать регулятор уже не может.

Уважаемый avr123-nm-ru, я Вас прекрасно понял, как мне кажется. Вы смотрели строку в коде № 80? Она чем-то отличается от Вашего утверждения? Проблема в том, что по Вашему методу при проверке суммарной ошибки во внимание принимается предыдущее воздействие, а нас то интересует уже новое измерение. Проверьте сами. Если бы Вы были правы, Ваш метод,как самый логичный и лаконичный, стоял бы во всех учебниках.
Halex07 писал

Цитата:

Ой-ли, для нагревателя/холодильника еще и мало. Должна быть зона пропорционального регулирования при выходе за которую вниз нагреватель просто врубается на полную катушку а при заходе вверх вырубается, а ПИД в эти моменты не работает. И зона нечуствительности вблизи установленного значения, а то...

Уважаемый Halex07, мне кажется, Вы что-то перегибаете. Зона пропорционального регулирования - это не какой -то отдельный параметр, как получается с Ваших слов, а определяется коэффициеентом пропорционального усиления. А зона нечуствительности вблизи установленного значения - тоже не дополнительный параметр, а альтернативный способ ограничения интегральной составляющей, вместо контроля максимального значения интеграла ошибок.

Цитата:

ЗЫ А вообще это не есть хорошая настройка ПИД - интегральная явно завышена

А я не понял, где Вы взяли эту картинку. У меня в коде написано - оптимальные коэффициенты такие-то.. Их надо было подставить. Картинка вот: температура 80 град. Задаем 125 град. Через 7 сек 100 град.
Сказочку про ПИД прочитал. Спасибо! Про Тиреса-Любена никогда не слышал. Но и они не помогли.
Вопрос в чем. В Proteus идеальная модель нагревателя. Апериодическое звено первого порядка (так по моему называется). Уж для него-то давным-давно должны были быть разработаны математические обоснования точной настройки. Я думал, что это, например, метод Циглера-Николса. Но не катит. Может быть я коэффициенты не правильно по этому методу считаю или в коде ошибка.
Ведь на сайтах многих фирм продаются устройства с автоматически настраивающимися ПИД-регуляторами. И это не обман. Мои знакомые встречали таковые, чудесно работающие без настройки в системах с совершенно разными параметрами. Написано, что для расчета коэффициентов им достаточно одного периода колебаний или реакции на входной скачок.То есть все таки существуют достаточно точные теоретические методы расчета, раз они работают на практике. Вот о них мой вопрос.
deimos70 писал

Цитата:

Не слушай сказочников
Найди в сети программу ARM-N (ARMN) фирмы ЭЛЕСИ.
Она в демо-режиме модулирует поведение системы при разных настройках. В нее можно свой график загнать и поиграть с ним.

Зачем мне программа ARM-N (ARMN) фирмы ЭЛЕСИ? В Proteus нет проблемы с модулированием поведения системы при разных настройках. И если Вы откроете проект, так как раз в нем построен график и визуально по реакции системы найдены оптимальные коээфициенты.
Вопрос в том, как эти коэффициенты более менее точно заранее посчитать, не подбирая проведением многочисленных тестов и измерений.

-- Прилагается рисунок: --

Прикрепленный файл: 7108685.rar

Halex07 · 28.06.2009, 03:41

Сообщение от oleg_harp

А я не понял, где Вы взяли эту картинку. У меня в коде написано - оптимальные коэффициенты такие-то.. Их надо было подставить. Картинка вот: температура 80 град. Задаем 125 град. Через 7 сек 100 град.

Меня не интересует - что "написано на заборе". Констатируем факт. Какой-то м*дак прилепил к вашему первому посту файл за нумером 9731674.rar. Я случайно скачал, открыл проект в Протеусе и нашел там картинку. Если это не она, то я посыпаю голову пеплом и сдаюсь в монастырь (лучше в женский). Вся моя вина в том, что я заменил аналоговый граф на mixed и воткнул пробник на выход ШИМ, чтобы показать ВЧ звон ШИМа, за что готов понести "суровое наказание по законам военного времени".

Цитата:

Ведь на сайтах многих фирм продаются устройства с автоматически настраивающимися ПИД-регуляторами. И это не обман. Мои знакомые встречали таковые...

Я спросил свой внутренний голос, с которым "знаком" с детских лет - "Встречал?" И он ответил: "Ну, если на русском, то навскидку вот это:"
http://www.owen.ru/device/12355057
Внизу есть Руководство по эксплуатации ТРМ-10 в PDF. В нем есть пункт 3.2.3. ПИД регулятор, а также приложения Ж, И. Советую прочитать.
А еще есть вот такой сайт:
http://www.pidregulator.com/index.html
Человек творческий на основе такой инфы глядишь и какие-то полезные выводы для себя сделает, а не будет брызгать слюной на окружающих.