sterowanie PID



Masz problem? Zapytaj na forum elektroda.pl

Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: "nonxx" <non_at_nospam_interia.pl>
Subject: sterowanie PID
Date: Wed, 12 Sep 2001 00:26:08 +0200


Czy moze ktos z grupowiczow wyjasnic mi na czym praktycznie polega
sterowanie PID elementu grzejnego , wiem tyle ze uklad powinien dostarczyc
odpowiednia moc do grzalki, zalezna od temperatury. Interesuje mnie jak
praktycznie zrealizowac taki ulad ( domyslam sie ze potrzebny bedzie triak)
i jak oprogramowac uP.
Moze ktos odesle mnie do jakiejs strony www.
Dzieki za wszelkie wskazowki.
non_at_nospam_interia.pl


begin 666 non.vcf
M0D5'24XZ5D-!4D0-"E9%4E-)3TXZ,BXQ#0I..CMN;VX-"D9..FYO;_at_nospam_T*14U!
M24P[4%)%1CM)3E1%4DY%5#IN;VY :6YT97)I82YP; T*4D56.C(P,#$P.3$Q
55#(R,C8P.%H-"D5.1#I60T%21 T*
`
end


Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: "Chooch" <lawniczak_at_nospam_idea.net.pl>
Subject: Re: sterowanie PID
Date: Wed, 12 Sep 2001 09:13:51 +0200


Czy moze ktos z grupowiczow wyjasnic mi na czym praktycznie polega
sterowanie PID elementu grzejnego.

Hmm, a miałeś do czynienia z czymś takim jak podstawy automatyki ? Jeśli
nie, to radzę poszukać know-how nt. układów regulacji automatycznej (uchyb,
regulatory proporcjonalne, różniczkujące i całkujące) - spróbuj zacząć tutaj
http://www.miriady.prv.pl. Bez tego raczej
ciężko będzie...

pozdr.
CHOOCH







Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: <mstanisz_at_nospam_poczta.onet.pl>
Subject: Re: sterowanie PID
Date: 12 Sep 2001 10:40:51 +0200


Czy moze ktos z grupowiczow wyjasnic mi na czym praktycznie polega
sterowanie PID elementu grzejnego , wiem tyle ze uklad powinien dostarczyc

Zanim rzucisz się w otchłań studiów zrób to jako regulator dwustanowy z
histerezą:

Takt > Tzad + 3stC -> załącz grzanie
Takt < Tzad - 3stC -> wyłącz grzanie

(Takt - temp. aktualna, Tzad - temp. zadana)

Przesterowanie rzędu 10-20stC gwarantowane, ale np. do przetwórstwa tworzyw
sztucznych prawie wystarcza. Wersja druga, z mniejszymi przesterami, to quasi-
PWM:

Takt < Tzad - 20stC -> załącz grzanie na stałe
(Takt > Tzad - 20stC) i (Takt < Tzad + 3stC) -> grzanie przerywane, np. przez
50% czasu (pół minuty grzeje, pół minuty odpoczywa)

HISTEREZA MUSI BYĆ ZAWSZE.

Kolejny etap to regulator proporcjonalny z wyjściem PWM. Prawie tak, jak wyżej,
tylko:

t = Kp*(Tzad - Takt)

t - czas grzania
Kp - wzmocnienie

Człon I nie jest potrzebny, ponieważ układ sam jest mocno inercyjny. Członu D
nie daję z zasady nigdzie :-)

Poza tym PID niezbyt się nadaje do układów regulacji temperatury ze względu na
duże opóźnienie transportowe wprowadzane przez układ (duży czas od momentu
zadziałania pobudzenia do momentu odpowiedzi układu) i lepiej podobno byłoby
dać regulator IMC (Internal Model Control) :-))) Ale to tylkko wtedy, gdy
robisz regulację temperatury np. w kolumnie destylacyjnej za miliony złotych.

Pozdrawiam

Marcin


--
Wysłano z serwisu OnetNiusy: http://niusy.onet.pl

Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: "nonxx" <non_at_nospam_interia.pl>
Subject: Re: sterowanie PID
Date: Thu, 13 Sep 2001 00:07:46 +0200



Pierwszy etap mam juz za soba - zrobilem taki dwustanowy regulator
temperatury, zreszta dosyc rozbudowany z regulacja histerezy ,kalibracji
itd. na 90S8515
Niestety przestal mi wystarczac, a poza tym chcialem nauczyc sie cos
wiecej stad tez moje pytania o PID.
Zainteresowala mnie natomiast bardzo trzecia opcja z zaproponowanych
przez Ciebie.Rozumiem ze czas grzania podany jest w % jakiegos okresu
np. 1 sek na 10 sek i wlasnie o to chcialem sie teraz zapytac - jak ustala
sie w praktyce taki okres , czy to ma byc sekunda , jej czesc czy tez np.10
minut
, poza tym nie rozumiem jaka role pelni tu wspolczynnik Kp(wzmocnienie).
Dzieki za wyjasnienia.
non_at_nospam_interia.pl



Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: <mstanisz_at_nospam_poczta.onet.pl>
Subject: Re: sterowanie PID
Date: 13 Sep 2001 09:09:36 +0200


Zainteresowala mnie natomiast bardzo trzecia opcja z zaproponowanych
przez Ciebie.Rozumiem ze czas grzania podany jest w % jakiegos okresu
np. 1 sek na 10 sek i wlasnie o to chcialem sie teraz zapytac - jak ustala
sie w praktyce taki okres , czy to ma byc sekunda , jej czesc czy tez np.10
minut

W praktyce to ja go ustalam na 1 minutę, ale mam do czynienia z dużymi masami
grzanymi (rura stalowa o średnicy od 20cm do 40cm, długości np. 1,5m,
wypełniona na kształt maszynki do mięsa - śrubą i tworzywem sztucznym, które
należy uplastycznić). Moim zdaniem czas cyklu, czyli okres, będzie zależał od
grzanej masy (żeby nie stygło między grzaniami) i wymaganej szybkości grzania.
Jeśli masza jest mniejsza, albo szybkość nagrzewania musi być większa, okres
trzeba skrócić.

, poza tym nie rozumiem jaka role pelni tu wspolczynnik Kp(wzmocnienie).

Z formalnego punktu widzenia musisz przekształcić jednostki :-) - stC na
sekundy czy minuty. To jest jeszcze tak, że do pewnego poziomu (np. Takt-
(Tzad+3stC) > 20stC) grzejesz pełną parą, a potem włączasz regulator PWM. Stąd
Ci wynika zakres pracy regulatora PWM (20stC), który musisz przeskalować na
0...100% wypełnienia (albo na czas 0...1min). Możesz to zrobić liniowo
(policzyć stały współczynnik Kp), a możesz też nieliniowo (Kp zależne od delty
T, ale tak nie robiłem, więc nie podpowiem).

Jeszcze raz powtórzę, że członów I i D nie ma co do zabawy mieszać :-).

Dzieki za wyjasnienia.

Nie ma za co :-)

Pozdrawiam

Marcin


--
Wysłano z serwisu OnetNiusy: http://niusy.onet.pl

Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: "nonxx" <non_at_nospam_interia.pl>
Subject: Re: sterowanie PID
Date: Thu, 13 Sep 2001 21:53:13 +0200


Zrozumialem wszystko, interesuje mnie jednak ten wspolczynnik Kp - jaka
wartosc przyjmujesz praktycznie np. do regulacji temperatury tej rury o
ktorej
wspominasz. Rozumiem ze od wartosci Kp zalezy scisle miedzy innymi moment w
ktorym regulator przestawia sie z grzania ciaglego na PWM, no wlasnie ,
przy jakiej roznicy temperator powinno sie to dziac, pewnie jest to kwestia
doswiadczen zaleznie od ogrzewanej masy a raczej bezwladnosci cieplnej
ogrzewanego przedmiotu.
Mysle , ze aby zbudowac w miare uniwersalny regulator wypadaloby umozliwic
uzytkownikowi wprowadzanie , chociaz w pewnym zakresie , zmian wspolczynnika
Kp i okresu ktorego wypelnienie bedzie regolowane.
Czy praktykuje sie w urzadzeniach regulacji takie rzeczy i co o tym sadzisz?

non_at_nospam_interia.pl



Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: jfox_at_nospam_friko6.onet.pl (J.F.)
Subject: Re: sterowanie PID
Date: Thu, 13 Sep 2001 20:43:23 GMT


On 13 Sep 2001 09:09:36 +0200, <mstanisz_at_nospam_poczta.onet.pl> wrote:
[....]
Jeszcze raz powtórzę, że członów I i D nie ma co do zabawy mieszać :-).

Przeciez wlasnie po to je wypelniono, zeby rowno grzac :-)
Czlon I powoduje ze blad jest calkowany wiec po pewnym czasie
narasta i regulator go kompensuje, a nie zadowala sie np 3 C bledu.
A czlon D zmniejsza grzanie jak temperatura zaczyna rosnac -
wlasnie po to zeby nie wzrosla o te 20 C po wylaczeniu.

Masz slimak w rurze to nie czujesz problemu - bedzie za zimno
to silnik pokreci mocniej i rozgrzeje. Inaczej to by cie
te +/- 20 C doprowadzilo do rozpaczy - albo tworzywo twarde i
nie plynie, albo zaczyna dym puszczac :-)

Nawiasem mowiac - kiedys na laborce fabrycznym regulatorem PID
cwiczylemlem PWM na grzejniku. Jakos to tak bylo sprytnie polaczone,
ze regulator sam grzejnik impulsowal - na wyjsciu przekaznik, chyba
drugi zestyk przekaznika podawal cos na wejscie regulatora.

J.


Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: Janusz Raniszewski <rniski_at_nospam_man.koszalin.pl>
Subject: Re: sterowanie PID
Date: Fri, 14 Sep 2001 01:13:44 +0200


Witam,

Przeciez wlasnie po to je wypelniono, zeby rowno grzac :-)
Czlon I powoduje ze blad jest calkowany wiec po pewnym czasie
narasta i regulator go kompensuje,

Czlon I nie tylko nie powoduje bledu ale jako jedyny z trzech jest w stanie
skompensowac blad do zera.
Wartosc stalej czasowej czlonu I powinna byc zawsze wieksza od stalej
czasowej obiektu sterowanego.
W przeciwnym wypadku regulator bedzie reagowal za szybko i nastapia
przesterowania wokol wartosci zadanej (oscylacje).
Po prostu zadamy nowa wartosc poprawki (za szybko) obiekt sie podgrzeje (po
pewnym czasie (wlasna bezwladnosc obiektu))
a nasz regulator znow za szybko obnizy wartosc poprawki, slowem osculacje.
Idealny regulator powinien miec tozsama charakterystyke czasowa z
regulowanym obiektem ale jet to niemozliwe bo:
1. Zwykle obiekty maja charakterystyki bezwladnosciowe wyzszych rzedow
(stale czasowe rozproszone)
2. Stale czasowe zmieniaja sie wraz z temperatura.
Tak wiec pojedynczy czlon I jest kompromisem poniewaz bledy z niedopasowania
charakterystyk bezwladnosciowych czesciowo kompensujemy czlonami P i D.
Jezeli zbytnio zwiekszymy stala czasowo I to zwiekszy sie nam czas
dochodzenia do stanu rownowagi (bez bledu), czas dochodzenia jest okresem z
wartoscia bledna a zatem bledem regulacji ale jest to istotne tylko przy
zmiennych nastawach
regulacji lub szybkich zmianach wartosci zaklocajacych. Dla stacjonarnej
jednowartosciowej regulacji z powodzeniem wystarczy
regulator I. Czlony P i D stosujemy aby zmniejszyc czas regulacji (okres
bledu) a zatem zwiekszyc dokladnosc pracy dla warunkow dynamicznych
W zasadzie nie istnieja jednoznaczne ustawienia regulatora PID. Istnieja
metody i procedury ale sa one niejednoznaczne dla zaklocen impulsowych i
sinusoidalnych. Wydaje sie, ze nie chcac obarczac uzytkownika ustawieniami
regulatora nalezaloby
ustawic P=1, D=1, I=>stala czasowa obiektu sterowanego. Stala czasowa
obiektu sterowanego mozemy wyznaczyc badajac jego czas reakcji na
jednostkowy przyrost poprawki. To bedzie najprostsza metoda. Badajac czas
reakcji podczas calego procesu regulacji uzyskamy dynamiczna zmiane stalej
czasowej I przez co wyeliminujemy blad z powyzszego pkt.2 i stale P i D nie
beda juz istotne.
Powodzenia JanuszR


Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: "Marcin Stanisz" <mstanisz_at_nospam_SPAM.poczta.onet.pl>
Subject: Re: sterowanie PID
Date: Fri, 14 Sep 2001 09:53:55 +0200


"Janusz Raniszewski" <rniski_at_nospam_man.koszalin.pl> wrote in message
news:3BA13DA8.840B0455_at_nospam_man.koszalin.pl...

<ciach>

W przeciwnym wypadku regulator bedzie reagowal za szybko i nastapia
przesterowania wokol wartosci zadanej (oscylacje).

Janusz, bez urazy, ale już ja widzę grzałkę, która reaguje zbyt szybko :-)
Oczywiście, szalony eksperymentator może dać kW grzałkę do kilograma
ogrzewanej masy, ale... W układach cieplnych niestabilność wynika z
opóźnienia transportowego wprowadzanego przez układ. Transmitancję układu
cieplnego można opisać jako inercyjno-opóźniający:

G(s) = K*[e^(-s*To)]/[s*(Ti*s+1)]

i to e cośtam bruździ najbardziej... (AFAIR :-))

Pozdrawiam

Marcin



Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: Janusz Raniszewski <rniski_at_nospam_man.koszalin.pl>
Subject: Re: sterowanie PID
Date: Fri, 14 Sep 2001 15:15:44 +0200


W przeciwnym wypadku regulator bedzie reagowal za szybko i nastapia
przesterowania wokol wartosci zadanej (oscylacje).

Janusz, bez urazy, ale już ja widzę grzałkę, która reaguje zbyt szybko :-)


Nie, nie grzalka ale regulator, ktory musi reagowac tak samo szybko jak
grzalka albo troche wolniej inaczej zawsze beda przestery.

Oczywiście, szalony eksperymentator może dać kW grzałkę do kilograma
ogrzewanej masy, ale... W układach cieplnych niestabilność wynika z
opóźnienia transportowego wprowadzanego przez układ. Transmitancję układu
cieplnego można opisać jako inercyjno-opóźniający:

G(s) = K*[e^(-s*To)]/[s*(Ti*s+1)]

i to e cośtam bruździ najbardziej... (AFAIR :-))

OK. ale tylko w przyblizeniu. Inercja ukladu jest zmienna dla roznych
temperatur. Wynika to np. z przemian fazowych w materialach z ktorych
zbudowany jest piec w funkcji temperatury i ze zmiennego wspolczynnika
pochlaniania i przewodzenia ciepla przez nie. Oczywiscie mowimy o przedziale
temperatur rzedu wielu setek K. Innym problemem jest fakt. ze piec nie jest
jednorodny w swojej masie. Wystepuja w nim kominy ogrzanego powietrza i inne
cyrkulacje, rozne elementy grzeja sie z rozna predkoscia slowem uklad o
stalych rozproszonych o niejednoznacznie definiowalnych parametrach. Podobne
problemy wystepuja w kazdym rzeczywistym obiekcie regulacji a wzor to tylko
model i to uproszczony.
Gdyby dalo sie jednoznacznie opisac zachowanie obiektu nie byloby problemu
regulacji. W najnowszych trendach mysli sie o sieciach neuronowych uczacych
sie zachowania obiektu dzieki czemu uchyb regulacji moze byc minimalny ale
dotychczas PIDy sa najlepsze.

JanuszR


Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: "kpiotrek" <removeit_piokacz_at_nospam_proterians.net>
Subject: Re: sterowanie PID
Date: Fri, 14 Sep 2001 15:30:35 +0200


Transmitancję układu
cieplnego można opisać jako inercyjno-opóźniający:

G(s) = K*[e^(-s*To)]/[s*(Ti*s+1)]


Tak z ciekawości: G(s) traktujesz jako temperatury do jakiej wielkości?
Bo jeśli do mocy to ja bym w mianowniku s (tego od całkowania) nie dawał...


PK



Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: Grzegorz Redlarski <gred_at_nospam_kki.net.pl>
Subject: Re: sterowanie PID
Date: Fri, 14 Sep 2001 21:19:20 +0200


Fri, 14 Sep 2001 01:13:44 +0200 Janusz Raniszewski
<rniski_at_nospam_man.koszalin.pl> napisal:

Wartosc stalej czasowej czlonu I powinna byc zawsze wieksza od stalej
czasowej obiektu sterowanego.

Nie jest przypadkiem tak, ze odpowiednio ustawione D pozwala istotnie
zmniejszyc I ?

No i raczej nie chodzi o stala czasowa obiektu w rozumieniu takim jak
np. w ukladzie RC. Takie stale czasowe maja wartosci bardzo czesto
liczone w godzinach a nawet dobach (np. bojler czy budynek). Zapewne
chodzi o czas odpowiadajacy bardziej linii opozniajacej, czyli czas po
ktorym temperatura "zdecydowanie ruszy z miejsca" po
zalaczeniu/wylaczeniu grzania.

Przy okazji mam pytanie. Jak sobie regulatory radza z "kosmicznym"
narastaniem calki w czasie dochodzenia do zadanej temperatury po
skokowej zmianie nastawy (np. po zalaczeniu zimnego pieca). Gdyby
regulator zawieral czyste czlony PID, to przez caly czas dochodzenia
od stanu wyjsciowego do zadanego, calka naroslaby do astronomicznych
wartosci. Najprostsze rozwiazanie, ktore sie nasuwa, to zwykly
ogranicznik, ale to tez ma swoje wady. Kiedys tam, dawno temu,
zastosowalem taki trik, ze nie dopuszczalem do skokowej zmiany nastawy
lecz byla ona zmieniana plynnie tak, aby uklad mial szanse za nia
nadazyc (dysponujac ograniczona moca). Sprawdzilo sie to calkiem
niezle (ale i tak bylo cale mnostwo dodatkowych "czlonow", glownie
nieliniowych). Bylo to do pieca, ktory na zimno reagowal dopiero po
kilku minutach, a na goraco jakies 10x szybciej (stabilizacja byla
potrzeba i dla niskich temperatur, i dla wysokich).
Ciekaw jestem, jak jest realizowane trzymanie w ryzach calki w
rzeczywistych ukladach PID.

gr


Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: Janusz Raniszewski <rniski_at_nospam_man.koszalin.pl>
Subject: Re: sterowanie PID
Date: Fri, 14 Sep 2001 23:25:28 +0200


Wartosc stalej czasowej czlonu I powinna byc zawsze wieksza od stalej
czasowej obiektu sterowanego.

Nie jest przypadkiem tak, ze odpowiednio ustawione D pozwala istotnie
zmniejszyc I ?

Witam,

Nie pozwala zmniejszyc I ale pozwala znacznie zmniejszyc czas reakcji
regulatora jako calosci na zaklocenia oraz podczas dochodenia do rownowagi
przy zmianie nastaw. Czyli czyni regulator szybszym a przez to
dokladniejszym (krotsze okresy blednej pracy). I pozostawiamy takie jak
trzeba (w zaleznosci od stalej obiektu)

No i raczej nie chodzi o stala czasowa obiektu w rozumieniu takim jak
np. w ukladzie RC. Takie stale czasowe maja wartosci bardzo czesto
liczone w godzinach a nawet dobach (np. bojler czy budynek). Zapewne
chodzi o czas odpowiadajacy bardziej linii opozniajacej, czyli czas po
ktorym temperatura "zdecydowanie ruszy z miejsca" po
zalaczeniu/wylaczeniu grzania

Oczywiscie RC jest tylko modelem wartosci stalej sa czesto nieosiagalne
dla RC, najblizszym modelem bylaby drabinka RC ze zmiennymi w funkcji
temperatury R i C.Chociaz gdy regulujemy obiekty szybkie jest to model
wystarczajacy.

.Przy okazji mam pytanie. Jak sobie regulatory radza z "kosmicznym"
narastaniem calki w czasie dochodzenia do zadanej temperatury po
skokowej zmianie nastawy (np. po zalaczeniu zimnego pieca). Gdyby
regulator zawieral czyste czlony PID, to przez caly czas dochodzenia
od stanu wyjsciowego do zadanego, calka naroslaby do astronomicznych
wartosci. Najprostsze rozwiazanie, ktore sie nasuwa, to zwykly
ogranicznik, ale to tez ma swoje wady.

Oczywiscie wartosci calki nie jest nieograniczona. Wraz z jej wartoscia
narasta (lub zmniejsza sie) moc podawana na obiekt (grzalke), ktora nie
moze byc nieograniczona i to jest naturalny ogranicznik. Czyli przy
wielkim bledzie czas dochodzenia jest ponadto ograniczony maksymalna moca
dostarczona. Ale jest to tylko sytuacja hipotetyczna. Nie mozemy w
normalnych warunkach zbyt szybko schlodzic (ani podgrzac pieca) poniewaz
ma on swoja bezwladnosc. Tutaj wracamy do punktu wyjscia, regulator nie
moze rowniez zbyt szybko podac mocy "na maksa" (za wyjatkiem czlonu D).
Juz podczas procesu schladzania (ta sama stala czasowa) regulator reaguje
starajac sie utrzymac zadany poziom. Oczywiscie jezeli moc zaklocenia
nadal bedzie wielka to w pewnym momencie moc korygujaca moze sie okazac
zbyt mala. Zapotrzebowanie na moc musimy oszacowac bo i tak nie
podgrzejemy np. 100T masy intensywnie chlodzonej do np. 100 st.C jednym
watem.

Kiedys tam, dawno temu,
zastosowalem taki trik, ze nie dopuszczalem do skokowej zmiany nastawy
lecz byla ona zmieniana plynnie tak, aby uklad mial szanse za nia
nadazyc (dysponujac ograniczona moca).

My mozemy dac skokowa zmiane ale regulator musi ja plynnie (zgodnie z I)
podawac na piec. Chociaz czlon P i D i tak walnie moca co przy
nieprawidlowych nastawach moze przepalic piec.

Sprawdzilo sie to calkiem
niezle (ale i tak bylo cale mnostwo dodatkowych "czlonow", glownie
nieliniowych). Bylo to do pieca, ktory na zimno reagowal dopiero po
kilku minutach, a na goraco jakies 10x szybciej (stabilizacja byla
potrzeba i dla niskich temperatur, i dla wysokich).
Ciekaw jestem, jak jest realizowane trzymanie w ryzach calki w
rzeczywistych ukladach PID.

Tutaj wlasnie jest klasyczny przyklad zmiennych stalych czasowych pieca.
Niestety w tych warunkach klasyczne (analogowe) PIDy nie radza sobie.
Konieczna jest dynamiczna zmiana tych stalych doskonale realizowalna na
mikrokontrolerach. Dobry fachowiec faktycznie potrafil "na czuja" dobrac
uklad ale trudno tu mowic o uniwersalnosci rozwiazania.

JanuszR


Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: Grzegorz Redlarski <gred_at_nospam_kki.net.pl>
Subject: Re: sterowanie PID
Date: Sun, 16 Sep 2001 00:15:55 +0200


Fri, 14 Sep 2001 23:25:28 +0200 Janusz Raniszewski
<rniski_at_nospam_man.koszalin.pl> napisal:

Oczywiscie wartosci calki nie jest nieograniczona.

Zalezy od liczby bitow int-a, a jesli damy float, to jest praktycznie
nieograniczona :-)

Wraz z jej wartoscia
narasta (lub zmniejsza sie) moc podawana na obiekt (grzalke), ktora nie
moze byc nieograniczona i to jest naturalny ogranicznik. Czyli przy
wielkim bledzie czas dochodzenia jest ponadto ograniczony maksymalna moca
dostarczona. Ale jest to tylko sytuacja hipotetyczna. Nie mozemy w
normalnych warunkach zbyt szybko schlodzic (ani podgrzac pieca) poniewaz
ma on swoja bezwladnosc. Tutaj wracamy do punktu wyjscia, regulator nie
moze rowniez zbyt szybko podac mocy "na maksa" (za wyjatkiem czlonu D).

Podam przyklad, moze to lepiej wyjasni o co mi chodzi.

Mamy obiekt o temp. 20 oC. Nastawiamy 500 oC. Wlaczamy regulator oraz
grzanie. Czlon P powoduje podanie mocy maksymalnej (czyli regulator
jednak moze "szybko podac moc na maksa"). Poniewaz obiekt jest zbyt
zimny, czlon I zaczyna sumowac blad. Na poczatku calkuje roznice
(500-20), czyli calka narasta bardzo szybko. To narastanie calki przez
sumowanie stopniowo zmniejszajacych sie wartosci, bedzie trwalo az do
czasu osiagniecia 500 oC. Dajmy na to przez 1 h. Przez ten czas czlon
I osiagnie kosmiczna wartosc i pomimo przekroczenia 500 oC, bedzie
jeszcze bardzo dlugo wymuszal grzanie (przy temperaturach powyzej 500
oC), az calka z (T-500) zrownowazy calke zsumowana podczas tego
godzinnego dochodzenia do nastawy.

Tak oczywiscie bylo by w teoretycznym regulatorze majacym "czyste"
czlony PID z obcieciem wartosci funkcji do przedzialu 0..Pmax.

Czlony PD raczej nie sprawiaja klopotow przy skokowej zmianie nastawy.
Trzeba tylko cos zrobic z czlonem I. Probowalem roznych rozwiazan.
Oprocz wspomnianych poprzednio, np. blokowanie czlonu I od chwili
zmiany nastawy do pierwszego osiagniecia (lub tylko zblizenia sie) do
nastawy. Samo "wlaczanie" czlonu I tez probowalem na rozne sposoby -
plynnie, z wartoscia poczatkowa (jakos tam liczona) itp. itd. (juz nie
bardzo pamietam bo bylo to kilkanascie lat temu).

Ciekaw jestem jak to robia inni i jakie osiagaja efekty.

zbyt mala. Zapotrzebowanie na moc musimy oszacowac bo i tak nie
podgrzejemy np. 100T masy intensywnie chlodzonej do np. 100 st.C jednym
watem.

Bardzo czesto jest tak, ze zapas mocy jest znaczny. Wynika to z
potrzeby szybkiego nagrzewania obiektu. Dajmy na to, w bojlerze do
utrzymania temperatury wystarczy kilkadziesiat W, a stosuje sie
grzalki po kilka kW.

My mozemy dac skokowa zmiane ale regulator musi ja plynnie (zgodnie z I)
podawac na piec.

Ja pisze o skokowej zmianie nastawy temperatury, a nie mocy. W
takiej sytuacji dobrze jest jesli regulator poda pelna moc przez
pewien czas aby szybko dojsc do tego co nastawione.

Chociaz czlon P i D i tak walnie moca co przy
nieprawidlowych nastawach moze przepalic piec.

Przepalenie pieca to nieraz pryszcz, chodzi o to by nie przegrzac
obiektu.

Tutaj wlasnie jest klasyczny przyklad zmiennych stalych czasowych pieca.
^^^^^^^^^^^^^^^^^
Fajnie to wyszlo :-)

gr


Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: jfox_at_nospam_friko6.onet.pl (J.F.)
Subject: Re: sterowanie PID
Date: Sun, 16 Sep 2001 17:48:01 GMT


On Sun, 16 Sep 2001 00:15:55 +0200, Grzegorz Redlarski wrote:
Mamy obiekt o temp. 20 oC. Nastawiamy 500 oC. Wlaczamy regulator oraz
grzanie. Czlon P powoduje podanie mocy maksymalnej (czyli regulator
jednak moze "szybko podac moc na maksa"). Poniewaz obiekt jest zbyt
zimny, czlon I zaczyna sumowac blad. Na poczatku calkuje roznice
(500-20), czyli calka narasta bardzo szybko. To narastanie calki przez
sumowanie stopniowo zmniejszajacych sie wartosci, bedzie trwalo az do
czasu osiagniecia 500 oC. Dajmy na to przez 1 h.

... i w normalnym [analogowym] regulatorze za duzo nie narosnie, bo
zasilanie go ogranicza :-)
W programowym na float ... trzeba ograniczac :-)
Ja bym sie nawet zastanowil nad wylaczeniem czlonu calkujacego jak
blad na wejsciu jest zbyt duzy. "zbyt duzy" ... np taki ktory przy
aktualnej nastawie P powoduje osiagniecie np 25% pelnej mocy
wyjsciowej ..

Czlony PD raczej nie sprawiaja klopotow przy skokowej zmianie nastawy.

No wiesz - D da ostra szpile. Na szczecie wyjscie jest ograniczone :-)

Bardzo czesto jest tak, ze zapas mocy jest znaczny. Wynika to z
potrzeby szybkiego nagrzewania obiektu. Dajmy na to, w bojlerze do
utrzymania temperatury wystarczy kilkadziesiat W, a stosuje sie
grzalki po kilka kW.

A tu jeszcze klient nastawi nie 50 st, tylko 80 :-)
Bojler rozsadzi :-(

J.


Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: jfox_at_nospam_friko6.onet.pl (J.F.)
Subject: Re: sterowanie PID
Date: Fri, 14 Sep 2001 20:40:55 GMT


On Fri, 14 Sep 2001 01:13:44 +0200, Janusz Raniszewski wrote:
Witam,
Przeciez wlasnie po to je wypelniono, zeby rowno grzac :-)
Czlon I powoduje ze blad jest calkowany wiec po pewnym czasie
narasta i regulator go kompensuje,

Czlon I nie tylko nie powoduje bledu ale jako jedyny z trzech jest w stanie
skompensowac blad do zera.

Moze niegramatycznie napisalem, ale wlasnie o to mi chodzilo :-)

J.


Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: "Marcin Stanisz" <mstanisz_at_nospam_SPAM.poczta.onet.pl>
Subject: Re: sterowanie PID
Date: Fri, 14 Sep 2001 09:35:38 +0200


Przeciez wlasnie po to je wypelniono, zeby rowno grzac :-)
Cz*on I powoduje ze blad jest calkowany wiec po pewnym czasie
narasta i regulator go kompensuje, a nie zadowala sie np 3 C bledu.

Panowie, ja chyba zapomniałem już czego mnie uczyli w szkole, ale obiekt
typu grzałka jest obiektem całkującym sam z siebie i I już nie jest
potrzebne w regulatorze, bo sam z siebie będzie kompensował błąd do zera...

Przecież jeśli grzałkę włączysz na stałe, to temperatura będzie wzrastać
(mówię o części liniowej, czyli do max temperatury grzałki), czyli stałe
wymuszenie powoduje wzrost wielkości wyjściowej!

A cz*on D zmniejsza grzanie jak temperatura zaczyna rosnac -
wlasnie po to zeby nie wzrosla o te 20 C po wylaczeniu.

Do cz*onu D to ja czuję instynktowną niechęć :-) Będzie powodował właśnie
przesterowania.

Masz slimak w rurze to nie czujesz problemu - bedzie za zimno
to silnik pokreci mocniej i rozgrzeje. Inaczej to by cie

Kolego, jak silnik pokręci mocniej, to się ślimak urwie :-) A mnie wtedy
urwą to coś, co jest dla mnie bardzo cenne :-)

te +/- 20 C doprowadzilo do rozpaczy - albo tworzywo twarde i
nie plynie, albo zaczyna dym puszczac :-)

Do nonxxa:

Jeśli chodzi o dobór stałych, np. Kp, to ja mam taki komfort, że mogę robić
to doświadczalnie i metodą na piechotę: jeśli mam za duże przesterowania,
zmniejszam Kp, za wolne dogrzewanie - zwiększam. W trakcie uruchamiania
maszyny jest na to sporo czasu. Użytkownikowi nie daję takiej możliwości, bo
to jest dla operatorów maszyn, a nawet dla zmianowych za mądre :-) Jeśli
chcesz wiedzieć coś na ten temat, poszukaj hasła "dobór nastaw metodą
Zieglera-Nicholsa". Ale tak jak mówię - są to regulatory do konkretnych
zastosowań, nie uniwersalne. Profesjonalne "skośnookie" regulatory
temperatury kosztują ok. 700PLN za kanał i mają autostrojenie.

Pozdrawiam

Marcin
PS. Przepraszam za gwiazdki w słowie cz*on, ale Onet uznał, że to słowo
"powszechnie uważane za obraźliwe". :-))) A i tak nie chciał wysłać,
świnia...



Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: "kpiotrek" <removeit_piokacz_at_nospam_proterians.net>
Subject: Re: sterowanie PID
Date: Fri, 14 Sep 2001 12:33:04 +0200



Użytkownik Marcin Stanisz <mstanisz_at_nospam_SPAM.poczta.onet.pl> w wiadomości do
grup dyskusyjnych napisał:9nsc3j$2hqc$1_at_nospam_news2.ipartners.pl...
Panowie, ja chyba zapomniałem już czego mnie uczyli w szkole, ale obiekt
typu grzałka jest obiektem całkującym sam z siebie i I już nie jest
potrzebne w regulatorze, bo sam z siebie będzie kompensował błąd do
zera...

Przecież jeśli grzałkę włączysz na stałe, to temperatura będzie wzrastać
(mówię o części liniowej, czyli do max temperatury grzałki), czyli stałe
wymuszenie powoduje wzrost wielkości wyjściowej!


Wszystko zależy od tego jaka grzałka i gdzie stosowana. Sądzę, że powyższe
stwierdzenie wynika z stosunkowo dużej pojemności cieplnej grzałki w
porównaniu do jej mocy. Ja we wszystkich projektach (klimatyzacja,
ciepłownictwo) stosuję regulację PI, bez tego ZAWSZE występuje uchyb
ustalony.

Pozdrawiam

PK




Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: <mstanisz_at_nospam_poczta.onet.pl>
Subject: Re: sterowanie PID
Date: 14 Sep 2001 13:09:47 +0200


Wszystko zależy od tego jaka grzałka i gdzie stosowana. Sądzę, że powyższe
stwierdzenie wynika z stosunkowo dużej pojemności cieplnej grzałki w
porównaniu do jej mocy. Ja we wszystkich projektach (klimatyzacja,

A co to jest pojemność cieplna grzałki? Wydaje mi się, że pojemność cieplna to
będzie grzanego obiektu. I chodzi o porównanie mocy grzałki do pojemności
cieplnej obiektu...

ciepłownictwo) stosuję regulację PI, bez tego ZAWSZE występuje uchyb
ustalony.

Ja się nie upieram, ja się mogę mylić :-) Ale czy na pewno mówimy o grzałce
elektrycznej, czy grzejniku wodnym albo innym wymienniku ciepła, gdzie moc
zależy od różnicy temperatury i będzie to całkiem inny układ, niż z grzałką
elektryczną? (Najlepszy przykład to zakaz suszenia ciuchów na grzejniku
elektrycznym :-))

Zajrzę jeszcze do literatury, to się jeszcze wypowiem.

Pozdrawiam

Marcin


--
Wysłano z serwisu OnetNiusy: http://niusy.onet.pl

Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: "kpiotrek" <removeit_piokacz_at_nospam_proterians.net>
Subject: Re: sterowanie PID
Date: Fri, 14 Sep 2001 14:12:08 +0200


Użytkownik <mstanisz_at_nospam_poczta.onet.pl> w wiadomości do grup dyskusyjnych
napisał:7b79.00000006.3ba1e57b_at_nospam_newsgate.onet.pl...
Wszystko zależy od tego jaka grzałka i gdzie stosowana. Sądzę, że
powyższe
stwierdzenie wynika z stosunkowo dużej pojemności cieplnej grzałki w
porównaniu do jej mocy. Ja we wszystkich projektach (klimatyzacja,

A co to jest pojemność cieplna grzałki? Wydaje mi się, że pojemność
cieplna to
będzie grzanego obiektu. I chodzi o porównanie mocy grzałki do pojemności
cieplnej obiektu...

Przepraszam za nieścisłość! Właściwie to miałem napisać o stałej czasowej
grzałki (zależnej od jej pojemności cieplnej i mocy).
W "moich" objektach jest tak:
grzałka czyli wymiennik lub nagrzewnica elektryczna ma małą stałą czasową
(traktuję ją jako inercję I rzędu) w porównaniu z objektem (modelowanym jako
inercja II rzędu lub inercja I rzędu z opóżnieniem). I zarówno w symulacjach
jak i w życiu regulacja PI spisuje się dobrze.
Z Twoich mejli wynika, że masz porównywalne stałe czasowe grzałki i objektu.
I chyba dlatego patrzymy na ten problem z różnych stron.

Ja się nie upieram, ja się mogę mylić :-) Ale czy na pewno mówimy o
grzałce
elektrycznej, czy grzejniku wodnym albo innym wymienniku ciepła, gdzie moc
zależy od różnicy temperatury i będzie to całkiem inny układ, niż z
grzałką
elektryczną?

Ja je wszystkie traktuję tak samo: sterowanie PWM nagrzewnicą elektryczną
czy analogowe zaworem.
Wszystkie perturbacje związane z zmianą wymienianej mocy spowodowane różnicą
temperatur nagrzewnicy wodnej i powietrza traktuję jako zakłócenie, którego
wpływ eliminuje sprzężenie zwrotne.


(Najlepszy przykład to zakaz suszenia ciuchów na grzejniku
elektrycznym :-))
To chyba wynika z zasad BHP i PPoż ;-)

Pozdrawiam

PK







Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: jfox_at_nospam_friko6.onet.pl (J.F.)
Subject: Re: sterowanie PID
Date: Sat, 15 Sep 2001 15:50:46 GMT


On 14 Sep 2001 13:09:47 +0200, <mstanisz_at_nospam_poczta.onet.pl> wrote:
Wszystko zależy od tego jaka grzałka i gdzie stosowana. Sądzę, że powyższe
stwierdzenie wynika z stosunkowo dużej pojemności cieplnej grzałki w
porównaniu do jej mocy. Ja we wszystkich projektach (klimatyzacja,

A co to jest pojemność cieplna grzałki? Wydaje mi się, że pojemność cieplna to
będzie grzanego obiektu.

Grzalka tez ma swoja pojemnosc. Przeciez to z tego powodu po
wylaczeniu zasilania temperatura obiektu ciagle rosnie.

Oczywiscie inaczej wyglada pojemnosc np drutow grzejnych w
suszarce, inaczej "krytej" plyty kuchennej, a inaczej
kaloryfera ze 40l plynu ..

J.


Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: jfox_at_nospam_friko6.onet.pl (J.F.)
Subject: Re: sterowanie PID
Date: Fri, 14 Sep 2001 20:40:53 GMT


On Fri, 14 Sep 2001 09:35:38 +0200, Marcin Stanisz wrote:
Panowie, ja chyba zapomniałem już czego mnie uczyli w szkole, ale obiekt
typu grzałka jest obiektem całkującym sam z siebie i I już nie jest
potrzebne w regulatorze, bo sam z siebie będzie kompensował błąd do zera...

Niestety - w zyciu rzadko podgrzewasz zawartosc termosa. Albo jest
kiepska izolacja i straty [zelazko ?], albo przeplywa czynnik
[wentylacja chocby], i temperatura ustalona zalezy od mocy grzalki - w
niewielkich granicach proporcjonalnie. No i niestety - zeby
regulator P podal wlasciwa moc, to musi byc [poza jednym przypadkiem]
niezerowy blad na wejsciu. Regulator PI to likwiduje.

A cz*on D zmniejsza grzanie jak temperatura zaczyna rosnac -
wlasnie po to zeby nie wzrosla o te 20 C po wylaczeniu.

Do cz*onu D to ja czuję instynktowną niechęć :-) Będzie powodował właśnie
przesterowania.

Nie - on jest po to zeby te przesterowania zmniejszyc :-)

On wylacza grzalke zanim temperatura osiagnie zadana - bo temperatura
rosnie. Czyli przester bedzie mniejszy.
No i czasem zmniejsza blad - jak zewnetrzny czynnik nagle zmienia
temperature. Wtedy daje "mocny impuls".

Do nonxxa:
Jeśli chodzi o dobór stałych, np. Kp, to ja mam taki komfort, że mogę robić
to doświadczalnie i metodą na piechotę: jeśli mam za duże przesterowania,
zmniejszam Kp, za wolne dogrzewanie - zwiększam. W trakcie uruchamiania
maszyny jest na to sporo czasu.

Przeciez masz na to regulki Zieglera w poradniku :-)

J.


Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: "Stanislaw Sidor" <sts_at_nospam_qq.elcompzu.com.pl>
Subject: Re: sterowanie PID
Date: Fri, 14 Sep 2001 23:27:48 +0200


On the news J.F. <jfox_at_nospam_friko6.onet.pl> wrote:

Do nonxxa:
Jeśli chodzi o dobór stałych, np. Kp, to ja mam taki komfort, że mogę robić
to doświadczalnie i metodą na piechotę: jeśli mam za duże przesterowania,
zmniejszam Kp, za wolne dogrzewanie - zwiększam. W trakcie uruchamiania
maszyny jest na to sporo czasu.

Przeciez masz na to regulki Zieglera w poradniku :-)

Fajne te regulki, lecz jak stala czasowa obiektu to grube godzimy, czekaj
wowczas sobie na oscylacje ze dwie dniowki i przekazuj zmiennikowi dyzur :-)))

(STS)


Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: "kpiotrek" <removeit_piokacz_at_nospam_proterians.net>
Subject: Re: sterowanie PID
Date: Thu, 13 Sep 2001 09:25:23 +0200



Użytkownik nonxx <non_at_nospam_interia.pl> w wiadomości do grup dyskusyjnych
napisał:9nombl$n3m$1_at_nospam_news.tpi.pl...
Zainteresowala mnie natomiast bardzo trzecia opcja z zaproponowanych
przez Ciebie.Rozumiem ze czas grzania podany jest w % jakiegos okresu
np. 1 sek na 10 sek i wlasnie o to chcialem sie teraz zapytac - jak ustala
sie w praktyce taki okres , czy to ma byc sekunda , jej czesc czy tez
np.10
minut

W klimatyzacji przy grzałkach elektrycznych sterowanych PWM okres dobiera
się od 1 do 10s

PK



Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: jfox_at_nospam_friko6.onet.pl (J.F.)
Subject: Re: sterowanie PID
Date: Wed, 12 Sep 2001 20:34:53 GMT


On Wed, 12 Sep 2001 00:26:08 +0200, nonxx wrote:
Czy moze ktos z grupowiczow wyjasnic mi na czym praktycznie polega
sterowanie PID elementu grzejnego , wiem tyle ze uklad powinien dostarczyc
odpowiednia moc do grzalki, zalezna od temperatury. Interesuje mnie jak
praktycznie zrealizowac taki ulad ( domyslam sie ze potrzebny bedzie triak)
i jak oprogramowac uP.
Moze ktos odesle mnie do jakiejs strony www.

Raczej poradnik automatyka, choc moze byc tez podrecznik.

Sterowanie PID oznacza ze regulator sterujac moca
grzania uwzglednia:
a) roznice miedzy temperatura zadana a zmierzona [czesc P -
proporcjonalna]
b) calke z tej roznicy [I]
c) pochodna z roznicy [D]

Jak widac przydaloby sie do tego pomiar temperatury i liniowe
sterowanie moca.

J.



Poprzedni Następny
Wiadomość
Spis treści
From: "nonxx" <non_at_nospam_interia.pl>
Subject: Re: sterowanie PID
Date: Wed, 12 Sep 2001 23:40:21 +0200


Dzieki wszystkim za rady.
non_at_nospam_interia.pl