Làm thế nào để hiệu chỉnh một bộ điều khiển PID: Hướng dẫn toàn diện

Học cách hiệu chỉnh ABộ điều khiển PIDVới bản hướng dẫn từng bước một của mình. Hiểu được tầm quan trọng của các thông số PID và đạt được hiệu suất hệ thống tối ưu.

1. Giới thiệu

Bộ điều khiển PID là bộ điều khiển vòng điều khiển cực kỳ phổ biến được tìm thấy trong các hệ thống điều khiển công nghiệp, được sử dụng để duy trì hiệu suất và độ ổn định tối ưu trong các hệ thống tương ứng của chúng. Hiệu chuẩn là chìa khóa để đảm bảo hiệu quả tối đa; Trong bài viết này, tôi trình bày một bước chuyên sâu theo từng bước hướng dẫn về cách hiệu chuẩn một bằng cách sử dụng tất cả các thông số có liên quan như là một phần của quá trình hiệu chuẩn này.

2. Hiểu được các thông số CỦA PID

Trước khi bắt đầu bất kỳ quá trình chuẩn hóa nào, cần phải hiểu ba thông số cơ bản bao gồm một bộ điều khiển PID: tỷ lệ (P), tích phân (I), và đạo hàm (D).

* Tỷ lệ (P) : Thông số này xác định cách chúng ta phản ứng với các lỗi hiện tại; Khi thiết lập đủ cao, nó tạo ra một phản ứng mạnh hơn chống lại những rủi ro này. Một sự tăng trưởng tỷ lệ lớn hơn đảm bảo các phản ứng tức thời hơn trong trường hợp sai bước.

* Tích phân (I) : Tham số này tài khoản cho các lỗi trong quá khứ bằng cách theo dõi chúng theo thời gian và sửa chữa cần thiết để loại bỏ các lỗi trạng thái ổn định còn lại từ kết quả đầu ra của bộ điều khiển.

* Dẫn xuất (D) : Tham số này dự báo các lỗi trong tương lai dựa trên tốc độ thay đổi của chúng, giúp làm giảm phản ứng hệ thống trong khi giới hạn overshoot và dao động.

3. Chuẩn bị cho hiệu chuẩn

Trước khi bắt đầu hiệu chuẩn, đảm bảo tất cả các thành phần cơ học của hệ thống của bạn trong điều kiện làm việc và các giá trị PID ban đầu đến 0 để thiết lập một điểm ban đầu cho các sửa đổi.

Hiệu chỉnh độ lợi tỷ lệ (P)

1. Tăng giá trị P dần dần cho đến khi hành vi dao động xuất hiện trong hệ thống của bạn.

2.

Giảm giá trị P: Một khi dao động xảy ra, giá trị P thấp hơn khoảng một nửa để tạo sự cân bằng giữa khả năng đáp ứng và sự ổn định.

Tích phân hiệu chuẩn (I)

Tăng giá trị I: tăng dần độ lợi tích hợp trong khi theo dõi những thay đổi đối với phản ứng của hệ thống. 2. Điều chỉnh độ ổn định: Giá trị điều chỉnh I cho đến khi hệ thống đạt được sự ổn định mà không có dao động đáng kể hoặc lỗi trạng thái ổn định.

4. Hiệu chuẩn độ lợi (D)

1 Tăng giá trị D dần dần tăng giá trị D để làm giảm dao động. 2. Giá trị tinh chỉnh D điều chỉnh giá trị D cho đến khi đáp ứng suôn sẽ với overshoot tối thiểu hoặc thời gian quyết định đạt được.

Thử nghiệm và xác nhận

Sau khi hiệu chuẩn P, I, và D cho hiệu suất tối ưu, IT' S rất quan trọng để tiến hành kiểm tra hệ thống rộng rãi bằng cách sử dụng các điểm đặt khác nhau để xác nhận tính ổn định và khả năng đáp ứng của nó trong các điều kiện hoạt động khác nhau. Xác nhận cách thức nó hoạt động khi chịu những áp lực khác nhau.

Những điều chỉnh cuối cùng

Áp dụng bất kỳ điều chỉnh nhỏ nào cần thiết dựa trên kết quả kiểm thử để tinh chỉnh P, I và D để đạt được hiệu suất hệ thống tối ưu với lỗi tối thiểu và hoạt động không bị gián đoạn.

5. Kết luận

Hiệu chuẩn một bộ điều khiển PID yêu cầu phải xem xét cẩn thận, với mỗi tham số và các hiệu ứng của chúng phải được hiểu một cách đầy đủ để hiệu chỉnh và đạt được các mục tiêu điều khiển của bạn một cách hiệu quả. Làm theo hướng dẫn này có thể giúp bạn điều chỉnh thành công bộ điều khiển PID của mình.