PIDAT – PID regulátor s reléovým autotunerem

Symbol blokuPotřebná licence: AUTOTUNING
PIC

Popis funkce
Blok PIDAT má zcela stejné regulační funkce jako blok PIDU. Navíc je vybaven funkcí automatického nastavování parametrů regulátoru. Pro využití této funkce je nutné převést řízený systém do přibližně ustáleného stavu (ve vhodném pracovním bodě), zvolit požadovaný typ regulátoru (PI nebo PID) a aktivovat vstup TUNE hodnotou on (start identifikačního experimentu). V následném identifikačním experimentu je řízený proces regulován pomocí speciálního adaptivního reléového regulátoru a ze získaného záznamu vstupu a výstupu procesu je odhadnut vhodný bod jeho frekvenční charakteristiky. Na základě toho jsou poté určeny parametry regulátoru. Amplitudu reléového regulátoru (úroveň vybuzení systému) je možné nastavit parametrem amp a jeho hysterezi parametrem hys. Zvolíme-li hys = 0, potom se hystereze relé určí automaticky na základě odhadu úrovně šumu měření regulované veličiny. Během identifikačního experimentu je TBSY = on. Po řádném skončení experimentu je TE = off a vypočítané parametry se objeví na výstupech pk, pti, ptd, pnd, pb. Váhový koeficient c je uvažován c = 0. Skončil-li experiment s chybou, je TE = on a ite blíže specifikuje důvod chyby. Při výskytu chyby se doporučuje zvětšit parametr amp. Jeho volbu usnadňuje zabudovaná funkce, která parametr amp automaticky zmenšuje při hrozbě překročení maximální dovolené odchylky maxdev regulované veličiny od jejího počátečního ustáleného stavu. Identifikační experiment je možné předčasně ukončit aktivací vstupu TBRK.

Vstupy

dv

Proměnná dopředné vazby

double

sp

Požadovaná hodnota (setpoint)

double

pv

Řízená veličina

double

tv

Veličina pro vysledování

double

hv

Hodnota výstupu v manuálním režimu

double

MAN

Manuální nebo automatický režim

bool

off ..

automatický režim

on ...

manuální režim

TUNE

Zahájení ladicího experimentu

bool

TBRK

Ukončení ladicího experimentu

bool

Výstupy

mv

Akční zásah regulátoru (manipulated variable)

double

de

Regulační odchylka

double

SAT

Saturace

bool

off ..

lineární zákon řízení

on ...

výstup regulátoru je saturován

TBSY

Příznak probíhajícího ladicího experimentu

bool

TE

Příznak chyby během ladění

bool

off ..

Ladění proběhlo bez chyby

on ...

Během ladění se vyskytla chyba

ite

Kód chyby (během probíhajícího ladícího experimentu očekávaný čas v sekundách do jeho konce)

long

1000 .

příliš nízký poměr užitečného signálu k šumu měření

1001 .

příliš velká hystereze reléového regulátoru

1002 .

příliš přísné pravidlo pro ukončení

1003 .

příliš velká chyba při určování fáze identifikovaného bodu

pk

Navržené zesílení regulátoru

double

pti

Navržená integrační časová konstanta regulátoru

double

ptd

Navržená derivační časová konstanta regulátoru

double

pnd

Navržený parametr filtru derivační složky

double

pb

Navržený váhový faktor pro proporcionální složku

double

Parametry

irtype

Typ regulátoru  6

long

1 ....

D

2 ....

I

3 ....

ID

4 ....

P

5 ....

PD

6 ....

PI

7 ....

PID

RACT

Převrácené působení výstupu regulátoru

bool

off ..

vyšší mv vyšší pv

on ...

vyšší mv nižší pv

k

Zesílení regulátoru K  1.0

double

ti

Integrační časová konstanta Ti  4.0

double

td

Derivační časová konstanta Td  1.0

double

nd

Parametr N filtru derivační složky  10.0

double

b

Váhový faktor pro proporcionální složku  1.0

double

c

Váhový faktor pro derivační složku

double

tt

Časová konstanta vysledování. Pro regulátory bez integrační složky nemá žádný význam.  1.0

double

hilim

Horní mez akčního zásahu regulátoru  1.0

double

lolim

Dolní mez akčního zásahu regulátoru  -1.0

double

iainf

Druh apriorní informace  1

long

1 ....

žádná apriorní informace

2 ....

astatický proces

3 ....

proces nízkého řádu

4 ....

statický proces + požadavek na aperiodickou odezvu uzavřené smyčky

5 ....

statický proces + požadavek na středně rychlou odezvu uzavřené smyčky

6 ....

statický proces + požadavek na rychlou odezvu uzavřené smyčky

k0

Statické zesílení procesu (musí být zadáno v případě iainf = 3,4,5)  1.0

double

n1

Maximální počet půlperiod pro nalezení bodu frekvenční charakteristiky  20

long

mm

Maximální počet půlperiod pro průměrování  4

long

amp

Amplituda reléového regulátoru  0.1

double

uhys

Hystereze reléového regulátoru

double

ntime

Čas vymezený pro odhad amplitudy šumu na počátku experimentu [s]  5.0

double

rerrap

Ukončovací hodnota relativní chyby amplitudy kmitů  0.1

double

aerrph

Ukončovací hodnota absolutní chyby fáze odhadovaného bodu  10.0

double

maxdev

Maximální přípustná odchylka regulované veličiny od ustáleného stavu  1.0

double

Parametry n1, mm, ntime, rerrap a aerrph se nedoporučuje měnit.