Отваря главното меню

PID контролер се нарича всяко устройство или механизъм за управление, използващо обратна връзка и PID алгоритъм. Името му идва от първите букви на трите английски думи proportional, integral, derivative (пропорционален – интегрален – диференциален).

ПриложениеРедактиране

Използва се за управление на различни индустриални процеси като управление оборотите на двигатели, температурата на нагреваеми модели и др.

Начин на действиеРедактиране

PID контролерът се стреми да поправи грешката, получена между предварително установената стойност и текущата стойност на контролираната величина (температура, ниво, обороти или нещо друго).

Грешката се получава като разлика между желаното състояние (напр. 60 градуса) и текущата измерена стойност. Измерванията могат да бъдат данни от тахогенератори, термистори и др.

Корекцията се изчислява на базата на три части:

  • 1. P – пропорционална – има смисъл на моменталната и директна реакция на контролера към грешката. Напр. ако двигателят се забавя – контролерът увеличава подаваното към него напрежение.
  • 2. I – интегрална – смисълът ѝ е за по-бърза реакция към по-дълготрайни грешки. Напр. при начално установяване на зададените обороти.
  • 3. D – диференциална – има смисъл за реакция към бързите промени на грешката и по-бързото затихване на грешката. Напр. когато температурата започне да се покачва, още преди да е стигнала желаното ниво контролерът да спре нагревателя, за да не се стигне до прегряване.

Всяка част се умножава с подходящ коефициент и частите се събират в една стойност, която определя реакцията на контролера.

Реакцията може да се предостави линейно към изхода (напрежение, честота и др.) или да премине през размита логика (Fuzzy Logic), която да определи какво да се прави (напр. – голямо повишение, малко повишение, без промяна, малко намаление, голямо намаление).

Възможно е някои от коефициентите да са 0. Тогава се получават разновидности на PID контролера (P, PI, PD, D, I, ID).

Коефициентите могат да се настройват по няколко начина: ръчно, метод на Ziegler–Nichols, със спец. софтуер за настройка, метод на Cohen-Coon.

Ръчната настройка се базира на следната таблица:

ефект от повишаване на коефициента:
коефициент ускорение на нарастването прехвърляне на зададената стойност бързина на затихване постоянна грешка (при линеен изход)
Kпроп. по-голямо увеличава се малка промяна намалява
Kинт. по-голямо увеличава се намалява премахва се
Kдиф. малко по-голямо намалява увеличава се няма ефект

Пример: ако искаме да не прехвърляме предварително зададената желана стойност, увеличаваме диференциалния коефициент и намаляме пропорционалния и интегралния.

Пояснение: Затихването представлява установяване на желаната стойност.

Системата може да излезе от стабилност ако няма затихване.