Hướng dẫn hoàn chỉnh để điều chỉnh bộ điều khiển PID bằng tay

Học cách điều chỉnh a thủ côngBộ điều khiển PID. Khám phá các bước để đạt được hiệu suất tối ưu, bao gồm các thành phần, chuẩn bị và điều chỉnh.

1. Hiểu được các bộ phận của PID

It' S quan trọng để biết các thành phần của bộ điều khiển PID trước khi bạn bắt đầu điều chỉnh.

Tỉ lệ

Nó là thành phần tỷ lệ đáp ứng bất kỳ lỗi hiện tại nào giữa điểm đặt và biến quy trình. Thành phần này tạo ra một đầu ra tỷ lệ trực tiếp với sai số. Độ lợi tỷ lệ này (Kp) xác định sự hung hăng của controller' s trả lời sai số. Các giá trị Kp có kết quả cao hơn trong các phản ứng tích cực hơn, và có thể gây ra các dao động khi thiết lập đến một giá trị cao.

Không thể thiếu I

Nó giải quyết các lỗi đã tích lũy theo thời gian. Thành phần tích phân chia các sai số quá khứ bằng độ lợi tích phân để tính tổng sai số tích lũy. Hành động tích phân loại bỏ các sai sót ổn định trạng thái, và đảm bảo rằng các biến quá trình cuối cùng đạt đến điểm đặt. Tuy nhiên, hành động quá tích hợp có thể gây ra sự bất ổn trong hệ thống.

Đạo hàm (D)

Thành phần này sử dụng tỷ lệ mà lỗi thay đổi để dự đoán tỷ lệ lỗi trong tương lai. Các thành phần phái sinh có thể cải thiện sự ổn định bằng cách làm giảm dao động làm nguội. Thành phần này#39; ảnh hưởng của S được xác định bởi độ lợi đạo hàm (Kd). Hệ thống có thể trở nên quá nhạy với tiếng ồn nếu nó có quá nhiều hành động phái sinh.

Chuẩn bị

Trước khi bắt đầu quá trình điều chỉnh, hãy đảm bảo rằng hệ thống của bạn ổn định và cứng cáp. Kết quả điều chỉnh có thể bị ảnh hưởng bất lợi bởi các vấn đề cơ học hoặc tiếng ồn hệ thống. Độ lợi tích phân và phái sinh nên được thiết lập về 0. Ban đầu chỉ cần thay đổi lợi nhuận theo tỷ lệ.

Điều chỉnh các bước

Việc điều chỉnh thủ công của bộ điều khiển PID liên quan đến việc điều chỉnh có hệ thống độ lợi cho tích phân, tỷ lệ và đạo hàm. Để điều chỉnh hiệu quả, hãy thực hiện những bước sau:

Sự điều chỉnh tỉ lệ

Tăng lợi nhuận tỷ lệ (Kp). Tăng dần độ tăng tỉ lệ cho đến khi hệ bắt đầu dao động. Điều quan trọng là đạt được một mức độ dao động vừa nhất quán và bền vững.

Giảm độ lợi tỷ lệ: sau khi đạt được một dao động nhất quán, bạn có thể giảm độ lợi tỷ lệ thành dao động giảm. Hệ thống sẽ đáp ứng, nhưng không quá hung hăng.

Điều chỉnh tích cực

Tăng dần độ lợi tích phân (Ki). Một khi độ lợi tỷ lệ được thiết lập, từ từ tăng độ lợi tích phân để loại bỏ các sai số trạng thái ổn định. Tích phân hành động là mang quá trình biến đến gần điểm đặt của nó.

Kiểm tra hệ thống ổn định. Hãy đảm bảo hệ thống ổn định khi điều chỉnh độ lợi tích phân. Giảm độ lợi tích phân nếu hệ thống không ổn định.

Sự điều chỉnh sai khác

Độ lợi đạo hàm tăng (Kd). Tăng độ lợi đạo hàm dần dần để giảm dao động. Hành động phái sinh có thể giúp làm mịn phản ứng với sự thay đổi.

Ngăn chặn sự nhạy cảm quá mức: Không thiết lập độ tăng phái sinh ở mức cao, có thể làm cho hệ thống quá nhạy cảm.

2. Thử thách và điều chỉnh

Để đảm bảo hiệu suất tốt, bạn phải kiểm tra bộ điều khiển PID của bạn theo những kịch bản khác nhau. Kiểm tra có thể liên quan đến việc thay đổi các điểm đặt hoặc thêm các bước tải bổ sung và theo dõi cách hệ thống phản ứng. Để đạt được hiệu suất tốt nhất, tinh chỉnh giá trị PID theo hành vi đã quan sát được.

Việc điều chỉnh thủ công của PID yêu cầu lợi ích của tích phân, tỷ lệ và đạo hàm được cân bằng cẩn thận. Hiểu được các bộ phận và các bước điều chỉnh có hệ thống sẽ giúp bạn đạt được một hệ thống điều khiển nhanh và ổn định. Điều quan trọng là phải có các bộ điều khiển PID được điều chỉnh thích hợp để duy trì mức đầu ra mong muốn, và đảm bảo hoạt động trơn tru các quá trình công nghiệp.