TAR1_20161107 3 Zložky PID regulátorov

Zhrnutie prednášky

Prednáška postupne odvodzuje jednotlivé zložky PID regulátora, počnúc dvojpolohovým regulátorom, ktorý reguluje na základe znamienka regulačnej odchýlky, ale spôsobuje trvalé kmitanie okolo žiadanej hodnoty. Zavedením pásma proporcionality vzniká P regulátor, ktorý síce zjemňuje akčný zásah, no zanecháva trvalú regulačnú odchýlku závislú nepriamo úmerne od zosilnenia ZR. Pridaním adaptívneho posunu filtrovaného cez člen prvého rádu sa historicky odvodí integračná zložka, čím vzniká PI regulátor, ktorý odstraňuje trvalú odchýlku pri konštantných poruchách a žiadaných hodnotách, ale pridáva pól spomaľujúci a čiastočne destabilizujúci obvod, kompenzovaný stabilnou nulou. Napokon sa vysvetľuje derivačná zložka ako prediktor budúceho vývoja regulačnej odchýlky, realizovaná spolu s filtrom kvôli fyzikálnej realizovateľnosti, ktorá zrýchľuje regulačný pochod pridaním stabilnej nuly, no neodstraňuje trvalú odchýlku.

• - Dvojpolohový regulátor rieha reguláčnú odchýlku len znamienkom, výstup trvalo kmitá okolo žiadanej hodnoty.
• - Zavedenie pásma proporcionality (PP = 100/ZR) vedie k P regulátoru s plynulým akčným zásahom.
• - P regulátor má trvalú regulačnú odchýlku nepriamo úmernú zosilneniu ZR, ktorú možno čiastočne kompenzovať posunom UB.
• - Filtrovaním posunu UB cez člen 1/(TI·s+1) sa historicky odvodí PI regulátor.
• - PI regulátor odstraňuje trvalú odchýlku vďaka integračnej zložke, ale pridáva pól, ktorý spomaľuje a destabilizuje obvod, kompenzovaný stabilnou nulou.
• - Derivačná zložka predikuje budúci vývoj odchýlky na základe jej derivácie a v praxi sa realizuje s filtrom TD/N kvôli fyzikálnej realizovateľnosti.
• - PD regulátor zrýchľuje regulačný pochod pridaním stabilnej nuly, no neodstraňuje trvalú regulačnú odchýlku.

Zhrnutie pripravené s pomocou AI z prepisu videa.