Y camau craidd ar gyfer tiwnio paramedr PID mewn system rheoli tymheredd rhedwr poeth yw: yn gyntaf, analluogi gweithredoedd annatod a deilliadol; cynyddu'r cynnydd cyfrannol yn raddol nes bod y system yn dangos osgiliadau osgled cyson; cofnodi'r Ku ennill critigol a chyfnod osciliad Pu; yna cyfrifwch y paramedrau P, I, a D gan ddefnyddio fformiwla empirig Ziegler-Nichols. Mae nodi'r cyflwr critigol yn gywir a dewis y math o reolwr (PI/PID) yn gywir yn hanfodol ar gyfer tiwnio llwyddiannus.
I. Ziegler -Dull Cynnydd Cymesurol Critigol Nichols (Dull Dolen Ar Gau-) Camau Tiwnio
Mae'r dull hwn yn addas ar gyfer comisiynu ar-safle, nid oes angen model mathemategol manwl gywir, ac mae'n cael nodweddion deinamig y system trwy arbrofion.
Cam 1: Rhowch Modd Rheoli Cymesurol Pur
Gosodwch y rheolydd PID i alluogi gweithredu cymesur yn unig:
Amser annatod Ti=∞ (neu Ki=0)
Amser deilliadol Td=0 (neu Kd=0)
Sicrhewch fod y system mewn modd rheoli awtomatig, gyda'r pwynt gosod (SV) yn agos at y tymheredd presennol (PV).
Cam 2: Cynyddu'r Enillion Cyfrannol Kp yn raddol
Dechreuwch gyda gwerth Kp bach (ee, 0.5) a'i gynyddu'n raddol.
Arsylwch y gromlin ymateb tymheredd nes bod allbwn y system yn arddangos osgiliadau osgled parhaus, sefydlog, cyson (hy, osgiliadau critigol).
Cofnodwch y cynnydd cyfrannol ar y pwynt hwn fel y cynnydd critigol Ku, a'r cyfwng amser rhwng dau gopa cyfagos fel y cyfnod osciliad critigol Pu.
Awgrym: Os na all y system gyflawni osgiliadau osgled cyson-, gellir defnyddio'r cynnydd cyfrannol lleiaf fel brasamcan ar gyfer Ku yn ystod tiwnio.
Cam 3: Cyfrifwch Paramedrau PID yn seiliedig ar Fath y Rheolwr
Cyfrifwch y paramedrau terfynol gan ddefnyddio fformiwla empirig Ziegler-Nichols:
|
Math Rheolwr |
Ennill Cymesurol Kp |
Amser annatod Ti |
Amser Deilliadol Td |
|
P |
0.5 × Ku |
- |
- |
|
DP |
0.45 × Ku |
Pu/ 1.2 |
- |
|
PID |
0.6 × Ku |
0.5 × Pu |
0.125 × Pu |
Nodyn: Ar gyfer systemau rhedwr poeth, argymhellir rheolydd PID oherwydd ei fod yn cydbwyso cyflymder ymateb a chywirdeb cyflwr cyson. Cam 4: Dechrau'r Gweithrediad a-Tiwnio'n gain
Mewnbynnu'r paramedrau a gyfrifwyd i'r rheolydd a newid i'r modd awtomatig.
Sylwch ar ymateb y system:
Os yw'r gorlifiad yn rhy fawr, gostyngwch Kp yn briodol neu ymestyn Ti;
Os yw'r ymateb yn rhy araf, cynyddwch Kp neu fyrhau Ti;
Defnyddir y term deilliadol Kd i atal gor-saethu, ond mae'n sensitif i sŵn ac mae angen ei addasu'n ofalus.
II. Ystyriaethau Allweddol mewn Cymwysiadau Ymarferol
1. Sicrhau y gall y system wrthsefyll osciliadau critigol
Mae'r dull hwn yn ei gwneud yn ofynnol i'r system brofi osgiliadau osgled cyson yn ystod y comisiynu, ac nid yw'n addas ar gyfer senarios lle mae amrywiadau tymheredd mawr wedi'u gwahardd yn llym yn y broses.
Os oes pryderon ynghylch deunyddiau neu fowldiau niweidiol, gellir defnyddio'r dull cromlin dadfeiliad yn lle hynny (ee, osciliad pydredd 4:1).
2. Osgoi Windup annatod
Pan fydd y tymheredd yn agosáu at y gwerth gosodedig, gall y term annatod barhau i gronni, gan arwain at orlenwi difrifol.
Ateb: Galluogi'r mecanwaith dirlawnder gwrth-ganol, gan gronni'r integryn dim ond pan nad yw'r allbwn yn cyrraedd y terfyn.
3. Tiwnio fesul cam (Gwresogi yn erbyn Isothermol)
Cam Gwresogi: Gellir defnyddio Kp mwy i gyflymu'r ymateb;
Cam Isothermol: Newid i Kp llai + Ti hirach i osgoi osciliad;
Gellir gweithredu rheolaeth PID segmentiedig trwy raglen PLC.
4. Offer Gwirio ac Optimeiddio
Defnyddiwch Fourier Transform (FFT) i ddadansoddi'r sbectrwm data tymheredd i gadarnhau a yw'r amlder dominyddol yn cael ei atal yn effeithiol.
Defnyddiwch offer fel MATLAB neu MWORKS ar gyfer dilysu efelychiad i leihau costau treialu a gwallau ar-safle.
