Werking PID regeling

Dit topic is gesloten

Hallo allemaal,

Ik ben bezig met een praktijk opdracht voor de opleiding procesoperator en moet hiervoor de werking van een PID en de juiste instellingen zien te vinden voor een luchtdruk regeling.

Nu wil het zo zijn dat de PID niet/of nog niet ben tegengekomen in mijn opleiding.Ik bn pas ruim een half jaar bezig.

Gezien de opdracht ben ik in eerste instantie opzoek naar informatie hoe de pid werkt, ik heb kreten gehoord van occileren, responsie, reactie versterking en zo zijn er nog wel een paar. zou iemand mij in de goede richting kunnen wijzen voor een degelijke basis waar ik op verder kan borduren... ?

Dank u.

Dit lijkt me een heel aardig begin: http://en.wikipedia.org/wiki/PID_controller

Op zich zijn PID controllers helemaal geen ingewikkelde dingen, als je geen instabiel proces hebt, of bijzonder snel of nauwkeurig hoeft te regelen. Je kunt het ontzettend ingewikkeld maken met wiskundige modellen van een proces, en daarbij de theoretisch optimale instellingen vinden, maar in de meeste gevallen kun je met een beetje gevoel een regelaar "goed genoeg" instellen zonder wiskunde.

Ik maak regelmatig PID regellussen in software voor vermogenselektronica, en in veel gevallen is alleen een tamme integrator goed genoeg.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
GJ_

Moderator

Persoonlijk vond ik het op school het gemakkelijkste toen ik het uitgelegd kreeg met de toen nog uiterst populaire (en robuuste) vaan-tuit regelingen.

Hier meer: http://www.youtube.com/watch?v=VI04G4RQUcU
en hier: http://marineimagesmarine.blogspot.nl/p/valve-positioners.html

[Bericht gewijzigd door GJ_ op zaterdag 14 juli 2012 15:13:05 (16%)

Frederick E. Terman

Honourable Member

Een automatische stuurinrichting van een zeeschip is een prachtig voorbeeld van een PID regeling, vooral als je er zelf op zit en aan de knoppen mag draaien.
De invloeden van de verschillende factoren en tijdconstanten doen zich meteen voelen (en aan de passagiers en/of bemanningsleden, van wie de laatsten - niet alleen de stuurman - vaak heel goed weten hoe de knoppen hóórden te staan! :)).

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org
GJ_

Moderator

FET: wat te denken van een ouderwetse windvaan automaat. Ook zo'n fraai stukje techniek. Alleen een hele klus om ze goed in te regelen.
http://www.answers.com/topic/self-steering

Frederick E. Terman

Honourable Member

Dàt is nog eens een leuk stukje. Ik had alleen verstand van motorschepenbesturing, kende de mechanische windvaanbesturing alleen van horen zeggen.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Een luchtdruk regeling is neem ik aan een compressor en een druksensor?

Je zou de impulseresponsie Hs kunnen meten (misschien beter de stapresponsie en dan terugrekenen, de compressor aanzetten voor een heel korte tijd doet niet veel wss).

Vervolgens neem je ook de impulsresponsie van je PID regelaar:
Hc=Kp+Ki*s^(-1)+Kd*s
De input is setpoint-meting. Eventueel kun je de afgeleide doen enkel op de meting, dit om te verhinderen dat bij een verandering in setpoint je plots rare acties gaat uitvoeren. De integrator wil je ook beveiligen tegen wind-up, je kunt hem simpelweg clippen tegen bepaalde maximumwaarden, of bijvoorbeeld stoppen met integreren als de uitgang boven de maximumwaarde die de actuator kan leveren komt.

Dan kun je berekenen wat de closed loop response is:
H=HpHc/(1+HpHc)

Hieruit kun je dan fase- en gain margin, settling time, overshoot,... berekenen afhangkelijk van de gekozen parameters. Vervolgens stel je eisen op en zoek je de beste parameters. Al die dingen zijn niet onafhangkelijk natuurlijk, je kunt niet op alles een harde eis zetten

De overdrachtsfunctie kennende kun je beter doen dan enkel PID, er is geen reden waarom je acties zouden beperkt blijven tot enkel die 3 dingen.

En tot slot, draai gewoon eens aan de knopjes, PID's kun je als het niet heel kritisch is heel goed 'op gevoel' afregelen.

GJ_

Moderator

Op 15 juli 2012 12:14:05 schreef Uranium:
Een luchtdruk regeling is neem ik aan een compressor en een druksensor?...

De vaan-tuitregeling waar ik op wees was alleen maar omdat ik het daarmee geleerd heb. Dat was eenvoudig te begrijpen. Maar het heeft verder niks met luchtdruk te maken en werd voornamelijk gebruikt om klepstanden te regelen.

GJ_

Ik had het over de vraag van de ts: "en de juiste instellingen zien te vinden voor een luchtdruk regeling."

Maar een luchtdruk regeling kan redelijk wat zijn, vandaar dat ik het vroeg.

Hoewel misschien wat laat, toch een reactie op dit onderwerp. Het begrijpen van de PID regelaar, en met name het optimaal instellen daarvan kan bijzonder complex zijn. Om je een beeld te geven: het optimaal instellen wordt behandeld in universitaire opleidingen, en is nog steeds onderwerp van wetenschappelijk onderzoek.

Gelukkig is het optimaal instellen in veel gevallen helemaal niet nodig. Erover lezen kan dus helpen, maar kan ook tot verwarring leiden. Om te beginnen is het denk ik beter zelf te gaan experimenteren. En dat is ook leuker.

Ik raad daarom aan om bijvoorbeeld deze (gratis) software te downloaden (die software helpt je bij het instellen van de PID regelaar, maar jijzelf houdt de regie):
http://www.dotxcontrol.com/nl/downloads/software.html

Frederick E. Terman

Honourable Member

Het begrijpen van de PID regelaar [...] kan bijzonder complex zijn.

Dat kan.. als je wilt. Toch is het idee niet moeilijk:

  • Als de fout groter is, regel je meer (met factor P)
  • Als de fout al lang bestaat, regel je meer (met factor I)
  • Als de fout snel oploopt, regel je meer (met factor D)

(De variaties hierop kan iedereen zelf wel bedenken. Zoals bij de derde: als de fout snel terugloopt, regel je minder. Of dat een factor ook nul gekozen kan zijn. Et cetera.)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org
GJ_

Moderator

Probeer je er nu fuzzy set van te maken fet? :-)

@regelspecialist: een account aanmaken om alleen naar je eigen site te linken in een twee jaar oud topic word over het algemeen niet gewaardeerd.

Moet wel gezegd worden dat je software goed werkt, en leerzaam is. Ik heb het zojuist onder linux mint getest in wine.

@_GJ: Ik begrijp je bezwaar, maar deze forum-discussie is een belangrijke op het gebied van PID instellen. Ik hoop dat de link een zinvolle bijdrage levert.

@Frederik: toepassen van de regels die je noemt kunnen zeer tijdrovend zijn voor trage systemen met dynamica in de orde van uren. Ook zijn ze niet altijd juist. Zo kan, bij het regelen van een systeem met parasitaire slecht gedempte eigen-bewegingen (zoals aandrijfsystemen), een D-actie averechts werken. In sommige gevallen moet geen P-actie worden toegepast, maar wel I-actie. Weer andere systemen moeten juist weer PD-actie. Als iemand begrijpt wat ik bedoel....

GJ_

Moderator

De klink staat er idd nog omdat ik de software na testen helemaal nog niet zo verkeerd vond. Verder laten we dit topic voor wat het was.

Dit topic is gesloten