Настройка ПИД в RLU2xx Опции

[Kass]

Не собирался умничать и кого-либо обижать.

Мы вас в этом и не обвиняем. Вы довольно корректны. Мы пытаемся разобрать суть вопроса и не более.

Почитайте
http://www.prodcs.ru/PID.htm
примерно на 1/3 от начала странички про зону пропорциональности.

Вот уж горе от ума у авторов.

Как уже сказано, выходной сигнал OP определяется тремя слагаемыми:

OP = P + DI + TI = KP * (SP-PV) + KDI * d(SP-PV)/dt + KTI * ∫(SP-PV)dt;

где KP, KDI, KTI – коэффициенты усиления соответственно пропорциональной (proportional), дифференциальной (derivative) и интегральной (integral) составляющей.

Однако в большинстве реальных систем используют несколько другую формулу выходного сигнала, в которой пропорциональный коэффициент находится за скобкой:

OP = Pp * ((SP-PV) + PD * d(SP-PV)/dt + PI * ∫(SP-PV)dt),

где Pp = 1/KP (зона пропорциональности); PD = KDI (постоянная дифференцирования); PI = 1/KTI (постоянная интегрирования).

Т.е. выходной сигнал таки описывается первой формулой, но многие реализуют вторую. Однако даже реализуя вторую говорят, представляя первую:

По мере увеличения коэффициента пропорциональности (усиления) уменьшается статическая ошибка, однако слишком большой коэффициент усиления может стать причиной автоколебаний, а при дальнейшем увеличении коэффициента система может потерять устойчивость и пойти “в разнос”

Обратите внимание, что речь таки идет о Кр, а не о Рр. А почему? Да потому, что Рр - это нечно бестолковое, и ничего не значащее, и пояснить его смысл весьма проблематично. Тогда зачем его применять? Чем же сложнее в реализации первая формула?

Сообщение отредактировал Kass - 3.1.2009, 18:42

[Kass]

Не собирался умничать и кого-либо обижать.

Мы вас в этом и не обвиняем. Вы довольно корректны. Мы пытаемся разобрать суть вопроса и не более.

Почитайте
http://www.prodcs.ru/PID.htm
примерно на 1/3 от начала странички про зону пропорциональности.

Вот уж горе от ума у авторов.

Как уже сказано, выходной сигнал OP определяется тремя слагаемыми:

OP = P + DI + TI = KP * (SP-PV) + KDI * d(SP-PV)/dt + KTI * ∫(SP-PV)dt;

где KP, KDI, KTI – коэффициенты усиления соответственно пропорциональной (proportional), дифференциальной (derivative) и интегральной (integral) составляющей.

Однако в большинстве реальных систем используют несколько другую формулу выходного сигнала, в которой пропорциональный коэффициент находится за скобкой:

OP = Pp * ((SP-PV) + PD * d(SP-PV)/dt + PI * ∫(SP-PV)dt),

где Pp = 1/KP (зона пропорциональности); PD = KDI (постоянная дифференцирования); PI = 1/KTI (постоянная интегрирования).

Т.е. выходной сигнал таки описывается первой формулой, но многие реализуют вторую. Однако даже реализуя вторую говорят, представляя первую:

По мере увеличения коэффициента пропорциональности (усиления) уменьшается статическая ошибка, однако слишком большой коэффициент усиления может стать причиной автоколебаний, а при дальнейшем увеличении коэффициента система может потерять устойчивость и пойти “в разнос”

Обратите внимание, что речь таки идет о Кр, а не о Рр. А почему? Да потому, что Рр - это нечно бестолковое, и ничего не значащее, и пояснить его смысл весьма проблематично. Тогда зачем его применять? Чем же сложнее в реализации первая формула?

Сообщение отредактировал Kass - 3.1.2009, 18:42

[LordN]

Рр - это нечно бестолковое

термин "зона пропорциональности" это один из азбучных терминов АСУ в климатике (и не только в климатике. этот термин применяется везде, где системы регулирования имеют типовой Ку << 1).
он всегда имеет размерность входной величины (ошибки) регулятора и очень внятный физический смысл: равен величине ошибки, при которой выход П-регулятора = 1.

[COSM]

спорить можно долго, да смысл в этом,
я тоже нахожу неудобным такую пропорциональную часть, но похоже разработчикам п.о. контроллеров она нравится, и именно мы идем покупать контроллеры, наверно по этому придется смирится с тем, что производители иногда "выносят пропорциональную составляющую за скобку"

[COSM]

да, кстати, если абстрактно взять числовые значения, используемые в выше приведенных формулах, то при одних и тех же числах классическая формула выдаст большее упрвляющее воздействие чем формула с зоной пропор-ти
OP = Pp * ((SP-PV) + PD * d(SP-PV)/dt + PI * ∫(SP-PV)dt),
например
Kp=3
Kdi=2
Kti=4
ошибка, ее производная и интеграл соответственно 5, 7, 1

KP * (SP-PV) + KDI * d(SP-PV)/dt + KTI * ∫(SP-PV)dt=33
Pp * ((SP-PV) + PD * d(SP-PV)/dt + PI * ∫(SP-PV)dt)=6,35
Считаю что для медленных температурных процессов формулка Pp * ((SP-PV) + PD * d(SP-PV)/dt + PI * ∫(SP-PV)dt), вполне логична

Хотя полностью согласен что можно настроит и первую
KP * (SP-PV) + KDI * d(SP-PV)/dt + KTI * ∫(SP-PV)dt=33

[Гость_SAM_*]

Прежде чем обвинять производителей, не мешает почитать теорию.
Или у когото возникает сомнение кто больше знает о теории регулирования? ;-)

[Гость_ggg__ggg_*]

Формулы должны отражать не только физический смысл, но и учитывать методу вычисления компонентов. Статейка - из серии околонаучных, квазипрактических пособий "по ловле мух открытым ротом", особенно раздел "Практика". ИМХО, конечно. Термин "зона пропорциональности"
трактуется везде по разному и является скорее "фантомом от АСУ". Очевидно, что речь идет о монотонных процессах (почти все процессы в АВОК относятся к этому типу) и имеется однозначная (по типу реакции) связь между воздействием и откликом. Кроме того, ВСЕ величины, участвующие в процессе - КОНЕЧНЫ. Понятие "зона пропорциональности" и отражает эти исходные данные.
Практическое значение имеет метода вычисления производной, интеграла, время выборки данных. Допустим, что время выборки достаточно мало и система монотонна на этом отрезке, и достаточно велико, чтобы наблюдалась реакция на воздействие.
Тогда интеграл равен (p/Ti)*e(t), где р - время выборки, Тi - время интегрирования, е(t) - ошибка на момент t
Производная Td*((e(t) -2*e(t-p)+e(t-2p)/р ) - Td - время дифференцирования .
Но это все справедливо для "зоны пропорциональности".

[Kass]

он всегда имеет размерность входной величины (ошибки) регулятора и очень внятный физический смысл: равен величине ошибки, при которой выход П-регулятора = 1.

Абсолютно верно. Но равен величине ошибки при Кр=1, а не Рр. Рр в рассматриваемом случае будет равен 100.

Хотя полностью согласен что можно настроит и первую
KP * (SP-PV) + KDI * d(SP-PV)/dt + KTI * ∫(SP-PV)dt=33

[Kass]

Прежде чем обвинять производителей, не мешает почитать теорию.
Или у когото возникает сомнение кто больше знает о теории регулирования? ;-)

Вы знаете, здесь общаются не пионеры автоматизации, поэтому если у вас есть желание что то написать, то напишите ваши аргументы, а не пожелания чего то сделать или почитать.
Если вы не в курсе, то я вам поясню, что теорией занимаются как раз не производители. Они только используют теорию. А теорией занимаются именно теоретики, и каждый имеет свое мнение о теории. На кафедрах много диспутов бывает и споров. Если вы когда то занимались наукой, то должны это понимать. Ни одна теория не является догматом или аксиомой. Изначально теория гласила, что земля зиждется на трех китах, а еще в начале 20 века никто не имел понятие о генетике. Наука об автоматизации возникла ну совсем вчера, поэтому все теории как и сами концепции еще в стадии обсуждения. Здесь мы именно и пытаемся этим самым заниматься.

[Kass]

спорить можно долго, да смысл в этом,
я тоже нахожу неудобным такую пропорциональную часть, но похоже разработчикам п.о. контроллеров она нравится, и именно мы идем покупать контроллеры, наверно по этому придется смирится с тем, что производители иногда "выносят пропорциональную составляющую за скобку"

Спорить вовсе не надо. Давайте просто обсуждать.

Все дело в том, что я как правило работаю с производителями бок о бок. Ставим АТС, в разработке которых когда то учавствовал. По автоматике постоянно общаюсь с разработчиками, что то предлагаю, что то спрашиваю, что то прошу поменять. Что касается Контара, то убедил в ненужности заземлять контроллер с питанием 220В, согласовал откусывание резисторов RC-цепей без снятия с гарантии. Долго добивался опредленных изменений в МС8 и получил МС12 точно по заказу. Не хватило памяти в МС5, нашел другой микроконтроллер, который при той же архитектуре и цене имеет вдвое выше тактовую частоту и память. Поговорили с генеральным конструктором и получился МС6. Тем и прекрасно такое сотрудничество, когда производитель прислушивается нас и старается удовлетворить наши запросы, а мы ему благодарны закупками.

В этом вопросе так же можно подойти к производителю с пожеланиями. Если пояснить нашу концепцию, которая в чем то поможет, то скорее производитель пойдет на встречу.

[Гость_ggg__ggg_*]

Уважаемые коллеги !
В странной формуле, которую Вы обсуждаете, есть ОШИБКА !
ОР - это не УПРАВЛЯЮЩЕЕ воздействие (как в этой статейке написано), а ПРИРАЩЕНИЕ воздействия !
Какая хрен разница, что выносить за скобки. Нормирование величин - это обычное дело.Вообще, тема бесконечна

[LordN]

Но равен величине ошибки при Кр=1, а не Рр. Рр в рассматриваемом случае будет равен 100

все коэффициенты д.б. отнормированы к выходу регулятора, который имеет значения = 0..1.
при Кр=1, Рр = 1.

[Гость_ggg__ggg_*]

Уважаемые коллеги !
Осталось обсудить, КАК вычисляются производные и интегралы, упомянутые в формуле, и как задействованы время интегрирования и дифференцирования в этих методиках. Тогда и прекратится спор о "зоне пропорциональности", коэффициентах усиления, нормировке и прочем
научном наборе терминов. Можно и статью написать

[Kass]

все-таки маленько не так.
зона пропорц = 30 тогда К = (1*100%/30)=3,3...

все коэффициенты д.б. отнормированы к выходу регулятора, который имеет значения = 0..1.
при Кр=1, Рр = 1.

В рассматриваемом примере Кр=3,3 соответствует Рр=30. Более того, зависимость Рр от Кр не линейная, а гиперболическая. К примеру я хочу увеличить реакцию пропорциональной части вдаое. Если я увеличиваю на работающем ПИД Кр вдвое (к примеру с 1.5 до 3), то выход ПИД увеличивается в двое. Что бы получить такую же реакцию на Рр, то мне нужен рядом калькулятор. Значит настройка ПИД по анализу текущих значений усложняется. Зачем?

Тогда и прекратится спор о "зоне пропорциональности"

Да нет никакого спора. Почему люди везде спор ищут? Здесь мы просто рассуждаем, пытаясь понять, для чего нужна формула с Рр, и чем не устраивает Кр? На мой взгляд Кр значительно удачнее для настройки ПИД.

[Гость_ggg__ggg_*]

Зона пропорциональности. Я встречал несколько определений этой величины. Наиболее распространены, ИМХО, два :
1) диапазон изменения ошибки - очень непонятное
2) максимальная ошибка, при которой система является пропорциональной, т.е. dU=k*dE где dU - приращение управляющего воздействия,
k- коэфф. пропорциональности, dE- приращение ошибки. Физически осмысленное.
Далее. Интегрирование - аналог Отрицательной обратной связи (ООС), дифференцирование - аналог Положительной обратной связи (ПОС).
И еще одно утверждение - Динамические свойства участка, охваченного обратной связью, не зависят от динамических свойств прямого участка, а определяются в основном динамическими свойствами звена обратной связи.
В зависимости от типа инерционности систем (постоянная, зависящая от сигнала приращения) используются ДВА (ИМХО) подхода к построению регуляторов.
1) При входе в зону пропорциональности (определение 2), отключаются ВСЕ обратные связи. Естественно мерять эту зону в процентном , абсолютном значении от величины ошибки или регулируемой величины. Зависит от пристрастий разработчика. Это весьма распространенный подход.
2) ОС не отключается НИКОГДА и система приводится к квазипропорциональной путем подбора коэфиициентов ОС.
Естественно, чем меньше параметров настройки, тем лучше. Обычно это делается подбором времен. Понятие "Зона пропорциональности" теряет всякий смысл, а в дело вступает коэффициент К в вышеприведенной формуле. Его называют "Коэффицентом усиления" (все из той же электроники.
Таким образом, выбранная схема построения Регулятора и определяет список терминов и их физический смысл.
ИМХО, конечно.

Сообщение отредактировал ggg__ggg - 5.1.2009, 15:20

[sbi]

Что-то я запутался.
Время интегрирования и время дифференцирования в минутах или секундах, а какая размерность у Коэф. пропорциональности и Коэф. усиления?

[Гость_ggg__ggg_*]

А документация-то есть ?

[Гость_ggg__ggg_*]

В прикрепленном файле, правда на аглицком, в разделе 8.8.7 ОЧЕНЬ ПОДРОБНО описана Методика подбора параметров Xp, Tn, Tv.
Попробуйте воспользоваться ей.

Прикрепленные файлы

 012_RLU2_1_..._en.pdf ( 1,09 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 490

 

[sbi]

А документация-то есть ?

Прошу прощения, не понял о какой документации идет речь?

Сообщение отредактировал sbi - 5.1.2009, 17:01

[Гость_ggg__ggg_*]

Я выложил файл из Synco Select (про него я и спрашивал). Там метода изложена. Одно дело, если она Вам не помогла, другое - у Вас ее просто не было.

[sbi]

Я выложил файл из Synco Select (про него я и спрашивал). Там метода изложена. Одно дело, если она Вам не помогла, другое - у Вас ее просто не было.

Вы меня не поняли, я прочитал несколько страниц, где перечисляются зона пропорциональности, коэф. пропорциональности, коэф. усиления но ни где не приведена размерность этих коэф. Вот это меня и заинтересовало.

[Гость_ggg__ggg_*]

Да там вроде все подробно описано - и размерности, и смысл в понимании инженеров Siemens SBT. Я думаю, что воспользовавшись их методой,
у Вас не останется неясностей. Удачи !

[sbi]

Да там вроде все подробно описано - и размерности, и смысл в понимании инженеров Siemens SBT. Я думаю, что воспользовавшись их методой,
у Вас не останется неясностей. Удачи !

Спасибо.

[olg2004]

sbi


Серега а зачем тебе сименс? не трогай каку

и смысл в понимании инженеров Siemens SBT

они в этом сами нифига не понимают, с их слов продукт законченый и наладке не подлежит

[olg2004]

кстати ggg__ggg

вот здесь есть базовая документашка на русском:

http://www.eneq.ru/download/64/

[Гость_ggg__ggg_*]

to olg2004
Спасибо.

[Kass]

1) При входе в зону пропорциональности (определение 2), отключаются ВСЕ обратные связи. Естественно мерять эту зону в процентном , абсолютном значении от величины ошибки или регулируемой величины. Зависит от пристрастий разработчика. Это весьма распространенный подход.
2) ОС не отключается НИКОГДА и система приводится к квазипропорциональной путем подбора коэфиициентов ОС.

Первое понятие такое же бессмысленное как и в предыдущем абзаце, как и понятие квазипропорциональности. Введение ОС не делает зависимость квазипропорциональной. Регулирования без задержек я как то не встречал, а потому не понятно, для чего нужна зона пропорциональности. В общем понимании теории ПИД регулирования обратные связи имеют цепи коррекции, интегральная составляющая - интегрирующую цепь, а дифференциальная соответсвенно дифференцирюющую. Если кто проектировал усилители, и ОС понимать проще, то ИЦ - коррекция по запаздыванию, а ДЦ - коррекция по опережению. Пропорциональная часть это тоже ООС, но частотнонезависимая. Проекция на усилители будет в итоге выглядеть так - обратная связь представлена тремя паралельными цепями: резистивная, фильтр НЧ и фильтр ВЧ. Каждая цепь работает постоянно и вносит свое влияние в процесс регулирования. Отключать в какой то момент НЧ и ВЧ не имеет смысл, т.к. мы не получим малой ошибки регулирования, а из-за интегрральной характеристики нагрузки получим колебательный процесс в этом диапазоне.

[olg2004]

Проекция на усилители будет в итоге выглядеть так - обратная связь представлена тремя паралельными цепями: резистивная, фильтр НЧ и фильтр ВЧ.

думаешь про резисторы конденсаторы поймут?

[LordN]

Отключать в какой то момент НЧ и ВЧ не имеет смысл, т.к. мы не получим малой ошибки регулирования

вы не поняли. отключают не только нч или вч, отключают воопще ООС. при этом выход оставляют "на месте". происходит эмуляция действия "дядя вася" - покрутил краник, попал в зону и сидим ждём, наблюдая за положением параметра в зоне. если вдруг появляются выход либо критерии выхода из зоны - включаем ООС, корректируем положение краника, убеждаемся что все ok и опять переходим в режим ожидания/наблюдения с разомкнутой ООС. это применяется на системах с хорошо прогнозируемым поведением.

[Kass]

вы не поняли. отключают не только нч или вч, отключают воопще ООС. при этом выход оставляют "на месте".

А это имеет совсем другое название - зона нечувствительности. К пропорциональности она не имеет никакого отношения, т.к. пропорциональность - это прообраз резистивной широкополосной ОС. Опять таки в проекции на усилитель зона нечувствительности является прообразом выходного каскада класса В при малых токах покоя. Тогда все ясно, но мы уходим в сторону. Всетаки как можно объяснить смысл Рр и логику его применения вместо Кр?

[olg2004]

блин приколов у чужеземцев дофига от блокировок до промежуточных коэффициэнтов блин по производителю надо смареть и конкретно по алгоритму "курящий зеленый смайлик"supercool