На форуме есть наверно пару человек, кто понимает принципы нечёткой логики (fuzzy logic), но я к их числу не отношусь, для меня это даже не высшая математика и не теорема Виета, поэтому ничего по этому поводу сказать не могу. Увы!

Напротив, совершенно четко клапан будет медленными шажками подползать к тому положению, при котором исчезнет ошибка. Тем более что в системе теплых полов никаких резких колебаний температур быть не может. Где вы здесь увидели fuzzy logic ума не приложу))

А вот в вашем алгоритме смотрите что будет:
Допустим исходное состояние T уст = 40 град, Тфакт=60 град, дельта равна 60 град, время открытия клапана допустим 10 сек.

1. За первый цикл первого таймера клапан получит управляющий сигнал на закрытие длительностью Т=10/(60/(40-60)) = 3,3 сек.
2. Если к началу следующего цикла температура не успеет снизиться до уставки, а например только до 50 град, то клапан получит еще один сигнал на закрытие длительностью Т=10/(60/(40-50)) = 1,7 сек. То есть клапан уже гарантированно закроется больше чем нужно.

Значит период между циклами нужно устанавливать большим, чтобы система успевала полностью отреагировать на управляющее воздействие от предыдущего цикла, иначе будут колебания. Таким образом клапан будет подбираться к нужному положению очень медленными шагами-циклами.

То же самое будет и в моем последнем алгоритме, только плюс в том, что не нужны никакие таймеры и триггеры.

А начало следующего цикла у вас когда? Через время заданное на первом таймере (постоянная времени интегрирования). Это может быть и минута и две и двадцать две и те же 10 секунд - зависит от энерции системы. Если к этому времени температура не пришла к уставке, то всё правильно будет перерасчет рассогласования и так до бесконечности - это и есть ПИ регулятор.

3,3 секунды это 30% от 10, так же как 60-40=20 - это 30% от 60, о каких мелких шажочках идёт речь? Клапан с ходу махнул на треть!

Я написал не мелкими, а медленными. Потому что если шаги цикла будут быстрыми, то система не успеет отреагировать, всего лишь 2 таких шага в данном случае - и клапан закроется полностью.


А все потому, что это не классический ПИ-регулятор. В перерывах между циклами первого таймера ваш регулятор вообще не реагирует на поведение системы. А делать эти циклы очень короткими нельзя из-за логики работы - иначе на клапан будут цикл за циклом подаваться сигналы уменьшающейся длительности, уводящие клапан дальше, чем его должен был увести первый импульс цикла. Кстати говоря - расскажите как в вашей схеме нужно вычислить длительность и период первого таймера? Для второго таймера вы же дали формулу, а что с первым?

Если зона пропорциональности задана верно и клапан стоит правильного размера, то с первого же шага фактическое значение может приблизиться к уставке на 90-95%, останется 5-10% на до регулирование и как быстро регулятор их "переварит" полностью зависит от энерционности системы, т.е. от постоянной времени интегрирования, но и первый шаг собственно к ней же и привязан, тут тип регулятора уже величина второстепенная, хоть в ручную по попомеру - никакой разницы абсолютно.

Расскажите тогда что такое ПИ регулятор? Мы хоть знать будем, а тут люди не в курсе! ))

Рассказываю - это регулятор, выходной сигнал которого описывается вот такой формулой и изменяется постоянно, непрерывно, плавно, а не как в вашей схеме - дискретными шагами огромной длительности.

Если бы вы не поленились выложить в дополнение к формуле ещё и график, описывающий поведение данной формулы, то тогда бы вы наверно не стали писать глупости про дискретные шаги большой длительности.

В начале процесса регулирования идёт значительный скачок (в нашей задаче, пример который вы сами же разбирали чуть выше он составил 30%, в других примерах может быть и 80%, и 90%, и сколько угодно, в зависимости от первоначальной величины рассогласования), затем идёт автоколебание в пределах 5%-10% (это следующий, как вы выразились дискретный шаг огромной длительности), затем в пределах 1% , и так пока график не получит вид прямой горизонтальной линии.

Формулу вы привели, молодец! Осталось только её рассказать на понятном для людей языке, можно даже на конкретных примерах, чтоб на самом деле было ясно, что да, действительно, изменения плавные и непрерывные, а не какие то там дискретные шаги огромной длительности.

Длительность (она же период) - это постоянная времени интегрирования - вычисляется как обычно, как все это делают, когда настраивают ПИ регулятор.

Да ну почитайте же вы что такое интегральная составляющая, посмотрите на формулу:



Интегральная составляющая необходима, чтобы учитывать предыдущий опыт работы регулятора и делать управление всё точнее и точнее со временем. Как известно, интеграл — это сумма. Регулятор суммирует все предыдущие значения ошибки регулирования и делает на них поправку. Как только система выйдет на заданный режим (например, достигнет заданной температуры) ошибка регулирования будет близка к нулю и интегральная часть со временем будет всё меньше влиять на работу регулятора. Говоря простым языком, интегральная составляющая стремиться исправить ошибки регулирования за предыдущий период.

А что делает в вашем алгоритме то, что вы называете "коэффициентом интегрирования", то что вы называете "интегральной составляющей"? Она разве накапливает какую-то ошибку? Нет, она даже не оперирует фактической величиной этой ошибки, она оперирует просто с фактом наличия ошибки (неизвестно какой по величине) - "обновляет" выход компаратора как вы пишите.

У вас это просто время цикла, в течении которого происходит пропорциональное управление. Нечто вроде тактового генератора системы.

И еще раз - классический ПИ-регулятор является регулятором непрерывного действия, а ваш регулятор - дискретного действия, и в нем нет интегральной составляющей.

Если вам сложно понимать интегралы, приведу другое более простое доказательство того, что ваш регулятор - не ПИ-регулятор.

Из теории всем известно, что если при настройке ПИ-регулятора установить очень большое значение постоянной интегрирования Ти, то он превратится в П-регулятор.

Это легко видно даже из формулы - Ти это делитель дроби, чем он больше, чем дробь меньше, если Ти устремить к бесконечности, то целиком всё интегральное слагаемое устремиться к нулю, то есть останется только пропорциональная компонента К*e(t)



А теперь подумайте что произойдет, если в вашем регуляторе длительность первого таймера, которую вы называете "постоянной времени интегрирования" сделать бесконечно большой? А произойдет то, что ваш регулятор вообще перестанет работать, от слова совсем. Он выдаст одно-единственно регулирующее воздействие, длительность которого определит второй таймер пропорционально ошибке, а затем остановится навсегда.

Поэтому простите, но вы сильно ошибаетесь, и упорствуете в вашей ошибке.

Возможны вы правы, что неправильно постоянную времени интегрирования называть интегральной составляющей, точнее будет сказать, что это периодичность с которой происходит осуществление поправки на сумму всех предыдущих ошибок регулирования. Другими словами регулятор сначала повернул клапан на 30%, потом, через интервал постоянной времени интегрирования, к этим 30% прибавил ещё 5%, затем вычел (прибавил отрицательное значение) 3%, потом прибавил 1%, вычел 0,5%, прибавил 0,2%, вычел 0,1%, прибавил 0,05%, вычел 0,025%, прибавил 0,001%, вычел 0,0005%, прибавил 0,00001%....

И весь этот процесс суммирования поправок (интегрирование) происходит через интервал постоянной времени интегрирования (первый таймер) - который характеризует инерционность системы, то есть через какое время реализуемое управление отразится на объекте регулирования - допустим вы изменили температуру в батареях, а дому ещё надо пол часа на то чтобы прогреться, и по этому пока не закончится влияние первой поправки нет смысла вносить вторую, только если это не пропорционально-интегрально- дифференцированный регулятор, который учитывает динамику происходящего процесса.

Регулирование отопления заключается в поддержании температуры подающей линии, и время реакции определяется инерционностью датчика в подаче, а это секунды. Прогрев дома никак на это не влияет.

Что будет если кошке вколоть 3 куба бензина?

Кошка прошла три шага и упала. "Бензин кончился" - подумал Штирлиц.


Придумайте другой пример, более подходящий, принцип процесса регулирования от этого не меняется.

В данном случае временем интегрирования будет время хода клапана на угол корректировки (первый таймер = второму таймеру) или время полного хода клапана, либо первый вариант + инерционность датчика.

Возможно я прав? То есть пример из #63 который в пух и прах разбивает вашу теорию "классического ПИ-регулятора" вас не убедил, все еще сомневаетесь? Тогда я уж и не знаю какие аргументы вам приводить.

Да нет у вас никакого интегрирования. Никакой суммы у вас не накапливается. Работа вашей системы происходит только с мгновенными, действующими значениями параметра, никаких сумматоров-интеграторов в схеме нет.


То есть мои слова про дискретные шаги большой длительности вам теперь уже не кажутся глупостью? Хорош "регулятор" - раз в пол-часа выдал короткое управляющее воздействия, и умер на следующие полчаса, за которые в системе неизвестно что происходит. Регулятор должен следить за системой постоянно, непрерывно, а не раз в полчаса, как вы не поймете эту простейшую вещь?



Совершенно верно вы описали работу вашего регулятора. Только он "упадет" сразу после первого шага - см.#63.

Началось! Дурак! Сам дурак!

Пол часа, три секунды, двадцать восемь дней. По отношению к суткам секунда это мало, по отношению к году сутки кажутся небольшой величиной. Что это за аргументация такая много мало, короткий длинный? Постоянная времени интегрирования характеризует инерционность объекта регулирования, какая инерционность такое и значение, это может быть и секунда и час, в зависимости от того, что регулируется.

Я привёл формулу и последовательность действий, мои слова легко проверить: вводите данные, стройте график и вы увидете что это будет график ПИ регулирования. У вас же хорошо начало получаться: уставка 40С, дельта (зона пропорциональности) 60С, фактическая температура на начало регулирования 60С, с постоянной времени интегрирования только закончили симместр. Вперёд! Разнесите мой (хотя я ничего не придумывал, просто описал процесс ПИ регулирования на языке FBD блоков) алгоритм в пух и прах!

Я вообще сомневаюсь что есть ли более рациональное решение, и что, если вы сами столкнётесь с решением данного вопроса на практике (при условии, что с вас спросят по полной, если что то будет не работать так как надо) вы изберёте какой то другой путь решения данной задачи.

Во-первых никакой формулы вы не привели. Даже схемы не удосужились нарисовать. Только описали алгоритм, только слова.

Во-вторых сколько раз вам нужно повторить - если у ПИ-регулятора время интегрирования сделать очень большим, то он должен превратится в простой П-регулятор. Это написано везде, погуглите если не верите, посмотрите на формулу. А в вашем регуляторе если "время интегрирования" как вы его называете сделать очень большим, то регулятор не превратится в П-регулятор, он вообще не будет работать. Значит ваш регулятор - не ПИ-регулятор. Что из написанного непонятно?




Ничего подобного, еще раз повторю. Вы НЕ описали процесс ПИ-регулирования.



А не нужно сомневаться, нужно думать, пробовать, признавать свои ошибки и снова пробовать, а не уперевшись в одну-единственную модель утверждать что это лучшее решение.
Я например привел другой алгоритм, нарисовал конкретную схему в Logo Soft , но вы даже не захотели понять его суть, вам интереснее доказывать вашу неправильную точку зрения. Это не конструктивный подход, извините.

Мое мнение - лучше не изобретать кривой велосипед, а использовать готовый ПИ-регулятор из лого-софт, управляя им клапаном через ШИМ. Вот здесь на форуме ОВЕН многие отписали что используют именно такой способ, более того его использует сам производитель ОВЕН в своих устройствах. Только один человек (ваш однофамилец кстати, только Николай, уж не вы ли это?) начал спорить что его модель, похожая на вашу, единственно правильная.
http://www.owen.ru/forum/archive/index.php/t-17728.html

Мне кажется вы просто поглотитель чужого времени, больше спорить с вами не буду.

А деление времени полного хода клапана на отношение зоны пропорциональности к разнице между фактической температурой и заданием, это что не формула по вашему? Или вы не в состоянии принимать подобную информацию в виде текста? Мне так удобно, если кому необходимо, тот сам в состоянии перевести данный текст в математические символы, там нет ничего такого, что может вызвать у кого-либо хоть какие-то сложности в понимании того, что там написано, ни у кого, видимо кроме вас. Или вы и это намерены оспаривать?


Я где-то написал, что его надо делать большим?

Отвергаете - предлагайте!

Если бесконечно большим, то вообще работать не будет, если просто большим, то будет Оооооооочень медленный ПИ - регулятор.

Уважаемый, правда, заканчивайте уже ваш троллинг, пишете, сами не понимаете что.

Особо не вчитывался что там "мужики" (цитата) с ШИМом намутили и что там Николай такого предложил, "импульсный ПИ-регулятор" - наверно это можно и так обозвать. Улыбнула фамилия Николая. Но в принципе я полностью согласен с Николаем в том, что ШИМ это изврат. Причём в отличии от Николая я не на столько категоричен в своих суждениях, но тот вариант с ШИМом, который описывали здесь, имхо на три с минусом, не больше.

Я не знаю вообще в чём сложность! Алгоритм на FBD описывается кириллицей в одно предложение, большую часть из которого занимает пересказ элементарной формулы вычисления времени движения клапана пропорционально величины рассогласования, предварительно определяется направление его движения и отдельно задано время характеризующее инерционность объекта. Всё!!! О чем тут вообще можно спорить и каким боком здесь ШИМ?!!!!!

ШИМ - всего лишь способ преобразования аналогового сигнала с выхода ПИД-регулятора с дискретным входом привода исполнительного механизма. Аналоговый сигнал модулирует коэффициент заполнения импульсов включения привода. Это единственный возможный способ изменять эквивалентную скорость привода с дискретным управлением.
Если бы был электропривод с аналоговым управлением скоростью вращения двигателя, например, двигатель постоянного тока, или частотник с асинхронником, то ШИМ был бы не нужен. Ибо он является неотъемлемой частью этих электроприводов, что частотника, что тиристорного привода постоянного тока.
Ведь чем больше накопленная погрешность регулятора, тем быстрее должен реагировать исполнительный механизм. И как это реализовать по другому? Никак, только широтно-импульсной модуляцией.

Там в самом начале топика кто то отпостил такую реплику:
А ручками собрать свой ПИД?

Следующий за ним пост:
23.09.2014, 11:24
Именно самому и в дифференциальном виде.

В конце я так полагаю подразумевался смайлик.

Потом народу было видимо тяжко вникать в суть происходящего, проще прикрутить ШИМ к сигналу 0-10, правда чем проще лично мне не очень понятно (зачем учиться ходить на руках, если для этого есть ноги?), но если работает, слава Богу! )))

Еслиб стояла задача перевести ПИ 0-10 в 3Р, то ШИМ - это последнее что приходит в голову, первое, что лежит на поверхности: отслеживать величину и направление изменений. Допустим время хода клапана 100 секунд, если сигнал изменился с 7 до 6 - надо закрывать в течение 10 секунд, если с 4 до 9, то открывать в течении 50 и т.д. Даже здесь идея с ШИМ представляется мягко сказать неуместной. Там пишут, что Сам Овен применяет импульсные алгоритмы в своих приборах регулирования, но импульсный это ведь совсем не означает, что он импульсно-модулированный: 10 секунд, 50 сенкунд - это тоже импульсы, не вижу тут никакого противоречия. ШИМ влияет на скорость вращения вала привода, но ведь наоборот удобней когда скорость постоянная, можно посчитать сколько секунд надо крутить вал привода, чтобы повернуть его на требуемую величину. Смысл ШИМа совсем не ясен, остаётся только принять на веру, что это вообще работает.

Полагаю, это не сложно. Задаемся параметрами шевеления привода по времени, мин и мах. Причем время движения зависит от рассогласования в заданных рамках. Шевельнулся привод, через некоторое время объект поехал в нужную сторону, а пока он туда едет больше импульсов не даем. Вот такая идеология регулятора с ШИМ. Для вентиляции ваще можно после пуска вентилятора и открытия заслонки загнать привод в то положение, при котором он был в момент выключения приточки, а уж потом пусть шевелится в нужную сторону, как температура подойдет к заданному значению.
По-моему ПИД можно отправить на заслуженный отдых. А свою теорию проверю на ближайшем объекте, если позолят отвлечься.

а если вот такой алгоритм на Лого реализовать (кое-что попутно отсюда выкинув)?
http://plc4good.org.ua/view_post.php?id=65

Такой же в точности алгоритм и я предлагаю, только это не ШИМ, а просто, как обозвал Николай, импульсное регулирование. Тут всё просто, как 2+2 4.

Только это не теория, а вы описали обычное ПИ (без Д) 3Р регулирование. Клапан лучше открывать до упора (Hot start), а ещё лучше инверсировать управление для надёги - Pixel с плавающей уставкой супратив такого топора нервно курит в сторонке.

Хотя инверсировать можно только 0-10 (10-0), для 3Р открытие клапана до упора это уже и будет инверсирование. ))

А я полагал, описываю ПИ (без И), но с рваной связью регулятора с выходом. В этот промежуток каждый может запихнуть необходимые функции. (И) нужно для понижения частоты выходного сигнала. Но в данном случае выходной сигнал появится для изменения направления состояния объекта, а это уже (Д). Сам ржу.

ПИ без И - это П, а ПД без И не работает, потому что назначение Д это корректировка И - по крайней мере я так всегда думал. Вы описали ПИ с выходом 3Р - так вот он и работает: вычисляет время 'дрыга" пропорционально рассогласованию, интегрирует это вычисление в процесс управления, ждёт пока дойдёт, потом по новой. ))

Ждет пока пойдет объект в нужную сторону, а не пойдет, повторить. Полагаю, классический ПИД всех достал.

Полезной функцией будет рестар регулятора (почти что функция Д), только уже без Hot start, если фактическая температура сравнивается с уставкой, таким образом регулятор не будет ждать пока дойдёт, потому что уже дошло и не уедет дальше чем надо по недоразумению.

нелинейность клапана, колебания температуры теплоносителя (фактическое значение зоны пропорциональности) ... и т.д.