TAR1_20161107 5 Praktické aspekty PID regulácie

Zhrnutie prednášky

Prednáška sa venuje praktickým problémom pri nasadení PID regulátorov, predovšetkým javu pretečenia integrátora (integrator wind-up), ktorý vzniká, keď akčný zásah presiahne fyzické obmedzenia akčného člena a integračná zložka naďalej akumuluje odchýlku bez ohľadu na skutočne aplikovanú hodnotu. Vysvetľuje sa riešenie pomocou stratégií anti-wind-up, či už formou proporcionálneho regulátora s premenlivým posunom pri PI regulátore, alebo pomocou externej spätnej väzby, ktorá porovnáva vypočítaný a skutočne použitý akčný zásah. Ďalej sa rozoberá súvisiaci koncept beznárazového prechodu (bumpless transfer) pri prepínaní medzi manuálnym a automatickým režimom alebo medzi viacerými regulátormi. Spomínajú sa aj ďalšie praktické aspekty ako derivative kick, prepočet parametrov pri ich zmene, filtrácia šumu a odstránenie odľahlých hodnôt (mimóz), kompenzácia meraných porúch a využitie deadbandu okolo nulovej regulačnej odchýlky.

• - Integrator wind-up vzniká pri obmedzení akčného zásahu, keď integračná zložka počíta s nevykonaným (neorezaným) riadením
• - Dôsledkom wind-upu je výrazne dlhší čas regulácie, kým sa akčný zásah začne reálne znižovať
• - Anti-wind-up riešenie pre PI regulátor: proporcionálny regulátor s premenlivým posunom napájaný orezanou hodnotou akčného zásahu
• - Všeobecné riešenie: externá spätná väzba porovnávajúca vypočítaný a skutočne aplikovaný akčný zásah, rozdiel sa odpočítava od integrátora
• - Bumpless transfer zabezpečuje plynulý prechod medzi manuálnym a automatickým režimom bez skokovej zmeny akčného zásahu
• - Derivative kick sa rieši výpočtom derivačnej zložky z −y namiesto z regulačnej odchýlky
• - Ďalšie praktické opatrenia: prepočet integrálu pri zmene parametrov regulátora, filtrácia šumu a odľahlých hodnôt, kompenzácia meraných porúch, použitie deadbandu

Zhrnutie pripravené s pomocou AI z prepisu videa.