PIDAT – PID regulátor s reléovým autotunerem

Symbol blokuPotřebná licence: AUTOTUNING

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 (F64)
sp	Požadovaná hodnota (setpoint)	Double (F64)
pv	Řízená veličina	Double (F64)
tv	Veličina pro vysledování	Double (F64)
hv	Hodnota výstupu v manuálním režimu	Double (F64)
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 (F64)
de	Regulační odchylka	Double (F64)
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 (I32)
	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 (F64)
pti	Navržená integrační časová konstanta regulátoru	Double (F64)
ptd	Navržená derivační časová konstanta regulátoru	Double (F64)
pnd	Navržený parametr filtru derivační složky	Double (F64)
pb	Navržený váhový faktor pro proporcionální složku	Double (F64)

Parametry

irtype	Typ regulátoru $⊙$ 6	Long (I32)
	1 .... D 2 .... I 3 .... ID 4 .... P 5 .... PD 6 .... PI 7 .... PID
RACT	Převrácené působení výstupu regulátoru	Bool
	off .. vyšší mv $\to$ vyšší pv on ... vyšší mv $\to$ nižší pv
k	Zesílení regulátoru $K$ . Hodnota 0 (dle definice) vypne regulátor, záporné hodnoty nejsou dovoleny (k tomu slouží parametr RACT). $↓$ 0.0 $⊙$ 1.0	Double (F64)
ti	Integrační časová konstanta $T_{i}$ . Hodnota 0 znamená vypnutí integrační složky regulátoru (stejný efekt jako vypnutí parametrem irtype). $↓$ 0.0 $⊙$ 4.0	Double (F64)
td	Derivační časová konstanta $T_{d}$ . Hodnota 0 znamená vypnutí derivační složky regulátoru (stejný efekt jako vypnutí parametrem irtype). $↓$ 0.0 $⊙$ 1.0	Double (F64)
nd	Parametr $N$ filtru derivační složky. Hodnota 0 znamená vypnutí derivační složky regulátoru (stejný efekt jako vypnutí parametrem irtype). $↓$ 0.0 $⊙$ 10.0	Double (F64)
b	Váhový faktor pro proporcionální složku $↓$ 0.0 $⊙$ 1.0	Double (F64)
c	Váhový faktor pro derivační složku $↓$ 0.0	Double (F64)
tt	Časová konstanta vysledování. $↓$ 0.0 $⊙$ 1.0	Double (F64)
hilim	Horní mez akčního zásahu regulátoru $⊙$ 1.0	Double (F64)
lolim	Dolní mez akčního zásahu regulátoru $⊙$ -1.0	Double (F64)
iainf	Druh apriorní informace $⊙$ 1	Long (I32)
	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 (F64)
n1	Maximální počet půlperiod pro nalezení bodu frekvenční charakteristiky $⊙$ 20	Long (I32)
mm	Maximální počet půlperiod pro průměrování $⊙$ 4	Long (I32)
amp	Amplituda reléového regulátoru $⊙$ 0.1	Double (F64)
uhys	Hystereze reléového regulátoru	Double (F64)
ntime	Čas vymezený pro odhad amplitudy šumu na počátku experimentu [s] $⊙$ 5.0	Double (F64)
rerrap	Ukončovací hodnota relativní chyby amplitudy kmitů $⊙$ 0.1	Double (F64)
aerrph	Ukončovací hodnota absolutní chyby fáze odhadovaného bodu $⊙$ 10.0	Double (F64)
maxdev	Maximální přípustná odchylka regulované veličiny od ustáleného stavu $⊙$ 1.0	Double (F64)

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

[Předchozí] [Na začátek] [Výše] [Další]