ПІД-регулятор: особливості, налаштування

Автоматичне управління процесами передбачає вимірювання системою значень певних параметрів та зміну показників у необхідну сторону Так, наприклад, контроль температури в деяких нагрівальних пристроях дозволяє в автоматичному режимі регулювати потужність роботи приладів. щоб запобігти перегріву Подібна взаємодія елементів системи знаходить застосування в багатьох областях технікиimage_alt_vfd

Ефективним засобом регулювання параметрів системи є ПІД-регулятор Він приймає дані від різних елементів і утворює відповідний керуючий сигнал У випадку з контролем нагріву, схема роботи ПІД-регулятора наступна: регулятор від датчика температури отримує інформацію про нагрівання пристрою, відповідно до неї формує та посилає сигнал елементу, відповідальному за регулювання потужності нагрівального елемента

Назва ПІД-регулятора є абревіатурою і розшифровується як пропорційно-інтегрально-диференціальний регулятор

Пропорційна складова

Для підтримки потрібного значення будь-якого параметра регулятор надсилатиме сигнали, що дають команду елементам досягти необхідного показника.

Використання одного лише пропорційного регулятора у ряді випадків неможливе Так, при наближенні значення температури нагрівача до встановленого потужність пристрою буде знижуватися При зниженні потужності наближення відбуватиметься все повільніше Потрібна температура в результаті ніколи не буде досягнута

Інтегральна складова

Регулятор інтегрального типу підводить систему до необхідного значення параметра Однак робить це не відразу, а виробляючи коливання значень поблизу необхідного показника. потім знову опуститись, також на менше значення, і врешті-решт температура стабілізується

Диференційна складова

Швидкість наближення параметра до необхідного значення оцінюється диференціальним регулятором, який формує сигнал збільшення швидкодії системи

Налаштування ПІД-регулятора

Пошук потрібних коефіцієнтів складових у регуляторі може здійснюватися різними способами

  • Встановити максимальну потужність роботи регульованого приладу Збільшити значення пропорційного регулятора, спостерігати за поведінкою системи Збільшувати значення, доки не з'являться коливання, що викликаються перерегулюванням
  • Зменшити значення пропорційного регулятора, домогтися стабілізації системи (загасання коливань)
  • Зменшити значення пропорційного регулятора на 15% нижче за рівень стабілізації системи Зменшити потужність роботи регульованого приладу
  • Ступінчасто підвищувати максимальну потужність роботи регульованого приладу Збільшувати значення інтегрального регулятора до моменту виникнення загасаючих коливань Зменшити значення інтегрального регулятора до рівня, коли система досягатиме потрібного значення без коливань
  • Якщо необхідно встановити значення диференціального регулятора, то при ступінчастому підвищенні швидкості необхідно збільшувати значення цього регулятора до моменту отримання системою стабільного стану з найменшим часом обробки сигналу Значення можна вважати придатним при виникненні в системі одного перерегулювання
  • Перевірити точність налаштування системи шляхом виставлення різних потужностей роботи регульованого приладу
  • Цікаві статті