TAR1_20181022 04 PID regulátor, štruktúry

Zhrnutie prednášky

Prednáška predstavuje rôzne štruktúry PID regulátora a ich zápis v časovej oblasti aj v Laplaceovej transformácii, vrátane rozlíšenia regulátora s interakciou a bez interakcie, na čo upozorňuje pri návrhu podľa manuálov výrobcov (napr. Matlab). Ďalej sa venuje praktickým modifikáciám PID regulátora, ktoré riešia problém tzv. derivative kick a náhlych skokov akčného zásahu pri zmene žiadanej veličiny. Vysvetľuje regulátory typu PI-D (derivačná zložka len na výstupe) a I-PD (proporcionálna aj derivačná zložka len na výstupe), ako aj zovšeobecnenie pomocou parametrov B a C, ktoré vedie k regulátoru s dvomi stupňami voľnosti s dopredou a spätnoväzbovou vetvou. Praktickú motiváciu ilustruje na príklade magnetickej levitácie guličky, kde vhodné nastavenie B a C zlepšuje priebeh regulácie po skokovej zmene žiadanej hodnoty.

• - PID regulátor možno zapísať v tvare bez interakcie GR = ZR(1 + 1/(TI·s) + TD·s) alebo s interakciou ZR(1/(TI·s)+1)(1+TD·s)
• - Pri návrhu regulátora treba vždy overiť konkrétnu štruktúru a jednotky konštánt podľa manuálu výrobcu
• - Skoková zmena žiadanej veličiny spôsobuje prudký skok derivačnej zložky (derivative kick)
• - PI-D regulátor (typ B) aplikuje derivačnú zložku iba na výstup Y, nie na reguláčnú odchýlku
• - I-PD regulátor (typ C) má na regulačnú odchýlku iba integračnú zložku, proporcionálnu aj derivačnú len na výstup
• - Zavedením parametrov B a C (medzi 0 a 1) vzniká regulátor s dvomi stupňami voľnosti s nastaviteľným pomerom priamej a spätnej väzby
• - Príklad magnetickej levitácie guličky demonštruje zlepšenie regulačného pochodu pri vhodnom nastavení B a C

Zhrnutie pripravené s pomocou AI z prepisu videa.