Compréhension du contrôleur PID

Xiao Ming a reçu une telle mission : il y a un réservoir qui fuit, et le débit de l’eau qui s’échappe est variable, mais il faut maintenir le niveau de l’eau à une certaine hauteur. Dès que l’on constate que le niveau de l’eau est inférieur à cette hauteur requise, il faut ajouter de l’eau dans le réservoir. Au début, Xiao Ming utilisait une louche pour verser de l’eau. Le robinet se trouvait à une dizaine de mètres du réservoir, il devait donc faire plusieurs allers-retours pour remplir suffisamment d’eau. Alors, Xiao Ming a changé pour utiliser un seau : une fois qu’il le remplissait, c’était une quantité suffisante, il fallait moins d’allers-retours et la vitesse de remplissage augmentait. Cependant, à plusieurs reprises, l’eau débordait du réservoir, mouillant par accident ses chaussures à plusieurs occasions. Xiao Ming a alors réfléchi : je n’ai pas besoin de louche ni de seau, j’utiliserai un bol. Après quelques essais, il a constaté que c’était parfait : il n’avait pas besoin de faire trop d’allers-retours et l’eau ne débordait plus. Ce temps d’inspection est appelé période d’échantillonnage. Au début, Xiao Ming utilisait une louche pour verser de l’eau. Le robinet se trouvait à une dizaine de mètres du réservoir, il devait donc faire plusieurs allers-retours pour remplir suffisamment d’eau. Alors, Xiao Ming a changé pour utiliser un seau : une fois qu’il le remplissait, c’était une quantité suffisante, il fallait moins d’allers-retours et la vitesse de remplissage augmentait. Cependant, à plusieurs reprises, l’eau débordait du réservoir, mouillant par accident ses chaussures à plusieurs occasions. Xiao Ming a alors réfléchi : je n’ai pas besoin de louche ni de seau, j’utiliserai un bol. Après quelques essais, il a constaté que c’était parfait : il n’avait pas besoin de faire trop d’allers-retours et l’eau ne débordait plus. La taille de cet outil d’ajout d’eau est ce qu’on appelle le coefficient de proportionnalité. Xiao Ming a de nouveau constaté que, bien que l’eau ne déborde pas en quantité excessive, elle atteint parfois un niveau assez élevé, ce qui représente encore un risque d’humidifier les chaussures. Il a trouvé une autre solution : il a installé un entonnoir sur le réservoir d’eau. Chaque fois qu’on y verse de l’eau, on ne la verse pas directement dans le réservoir, mais dans l’entonnoir afin qu’elle s’y infiltre progressivement. Ainsi, le problème de débordement est résolu, mais la vitesse d’ajout d’eau ralentit à nouveau, et parfois elle ne suffit même pas à compenser le taux de fuite. Il a donc essayé différents entonnoirs de calibres variés pour contrôler la vitesse d’ajout de l’eau, jusqu’à ce qu’il trouve enfin un entonnoir satisfaisant. Le temps du entonnoir est appelé temps d’intégration. Xiao Ming put enfin reprendre son souffle, mais les exigences de la tâche devinrent soudain plus strictes : la rapidité du contrôle du niveau d’eau devait être **améliorée**. Dès que le niveau devenait trop bas, il fallait immédiatement ajouter de l’eau jusqu’au niveau requis, sans pour autant le dépasser trop, sinon on ne recevait pas de salaire. Xiao Ming est de nouveau dans l’embarras ! Alors il se remit à réfléchir et finit par trouver une solution : placer constamment un bassin d’eau de réserve à côté. Dès que le niveau de l’eau baissait, on versait de l’eau directement dans le bassin, sans passer par le entonnoir. Ainsi, la rapidité d’intervention était assurée, mais le niveau de l’eau pouvait parfois devenir beaucoup trop élevé. Il demande à nouveau de percer un trou un peu au-dessus du niveau de l’eau, puis de brancher un tuyau vers le seau de réserve en dessous, afin que l’eau en excès s’écoule par le trou situé en haut. La vitesse à laquelle cette eau s’écoule est appelée temps différentiel. Dans l’histoire, les expériences de Xiaoming sont réalisées étape par étape de manière indépendante, mais en réalité, l’outil utilisé pour ajouter de l’eau, le diamètre du entonnoir et la taille du trou de débordement influencent tous simultanément la vitesse d’ajout de l’eau ainsi que l’amplitude de surrégulation du niveau d’eau. Après avoir effectué des expériences ultérieures, il est souvent nécessaire de modifier les résultats des expériences précédentes. Une personne utilise un contrôle PID pour verser de l’eau d’une carafe dans un verre muni d’une échelle, jusqu’à atteindre la moitié du verre, puis s’arrête ; Valeur cible : l’échelle correspondant à la moitié du verre ； Valeur réelle : Quantité réelle d’eau dans le verre ； Valeur de sortie : Quantité d’eau versée par la cruche et quantité d’eau prélevée par la tasse ； Mesure : l’œil humain (équivalent à un capteur)
Objet d’action : l’être humain
Action en cours : verser de l’eau
Action inverse : puiser de l’eau

Allons voir les équations de contrôle PID. Continu, discret. 。 。 Il doit y avoir un million de thèses ; si on en comprend deux, c’est déjà bien. Si on ne les comprend pas, inutile de demander, car c’est une perte de temps inutile. 。 。 Utilisez-le si c’est utile. 。 。 Pour jouer, il suffit de rassembler 3 nombres, on improvise au fur et à mesure. 。 。 Compris ! On peut écrire soi-même l’algorithme PID, pourquoi chercher à utiliser des programmes PID écrits par d’autres ? :lol