Réglage des paramètres PID

Dans le contrôle PID, il y a trois paramètres : P, I et D. Ce n’est qu’en comprenant la signification et le rôle de ces trois paramètres que l’on peut ajuster correctement les paramètres du contrôleur PID afin d’obtenir les meilleurs résultats de contrôle. Dans cet article, Changhui Instruments vous présente le rôle des paramètres P, I et D dans la commande PID. Action proportionnelle : Un régulateur proportionnel n’est en réalité qu’un amplificateur dont le facteur d’amplification est réglable, c’est-à-dire △P = Kp × e, où Kp représente le gain proportionnel ; ce dernier peut être supérieur ou inférieur à 1 ； e est l’entrée du contrôleur, c’est-à-dire la différence entre la valeur mesurée et la valeur cible, également appelée écart. Il convient de noter que, pour la plupart des contrôleurs numériques, le gain proportionnel Kp n’est pas utilisé comme échelle, mais plutôt le degré de proportionnalité, c’est-à-dire δ = 1/Kc × 100 %. En d’autres termes, la proportionnalité est proportionnelle à l’inverse du facteur d’amplification du contrôleur ； Plus le degré de proportionnalité du régulateur est faible, plus son facteur d’amplification est élevé, et plus sa capacité à amplifier les écarts est grande ; et inversement. En comprenant cette relation, on peut savoir que plus le degré de proportionnalité est élevé, plus le facteur d’amplification du régulateur est faible, et plus la courbe du paramètre contrôlé est lisse ； Plus le degré de proportionnalité est faible, plus le facteur d’amplification du régulateur est élevé, et plus la courbe du paramètre contrôlé est fluctuante. Le contrôle proportionnel a un inconvénient : il génère un écart. Pour surmonter cet écart, il est nécessaire d’introduire une action intégrale. La fonction d’intégration du contrôleur a pour but d’éliminer le reste de dérive dans le système de contrôle automatique. L’intégration, c’est-à-dire l’accumulation au fil du temps ; ainsi, lorsqu’une erreur d’entrée e est présente, le contrôleur intégrateur doit accumuler cette erreur progressivement dans le temps. La vitesse d’accumulation de l’intégrale est donc proportionnelle à la magnitude de l’erreur e et à la vitesse d’intégration. Tant qu’il existe un écart e, la sortie du contrôleur intégrateur doit changer ; en d’autres termes, l’intégration est toujours en action, et elle cesse uniquement lorsque l’écart n’existe plus. Pour une déviation constante, l’essence de l’ajustement par intégration consiste à modifier le taux de variation de la sortie du contrôleur, un taux mesuré par le temps nécessaire pour que la sortie de l’intégration soit égale à la sortie de la réaction proportionnelle. Un temps d’intégration court signifie une vitesse d’intégration élevée, ce qui rend l’effet d’intégration plus fort ； Inversement, plus le temps d’intégration est grand, plus l’effet d’intégration est faible. Si le temps d’intégration est infini, cela signifie qu’il n’y a pas d’effet d’intégration, et le régulateur devient alors un régulateur purement proportionnel. En réalité, l’action d’intégration est rarement utilisée seule ; elle est généralement combinée à l’action proportionnelle, ce qui lui confère à la fois l’effet proportionnel de amplifier (ou de réduire) l’écart, et l’effet d’intégration de cumuler cet écart dans le temps, de manière que leurs effets soient orientés dans la même direction. À ce moment, la sortie du contrôleur est : △P = Ke + △Pi, où △P représente la variation de la valeur de sortie du contrôleur ； Ke est la sortie due à l’action proportionnelle ； △Pi est la sortie causée par l’effet d’intégration. Action différentielle : L’action différentielle sert principalement à surmonter le retard de l’objet contrôlé, et est souvent utilisée dans les systèmes de contrôle de température. En plus de l’utilisation de l’action différentielle, lors de l’emploi d’un système de contrôle, il convient de prêter attention au retard de mesure dans la transmission, tel que le choix des éléments de mesure de température et leur emplacement d’installation. Afin de faciliter la mémorisation des trois fonctions : proportion, intégration et dérivation, trois vers sont reproduits à titre de référence. Rime sur l’action proportionnelle : Le régulateur proportionnel, c’est comme un amplificateur ； Une déviation arrive, amplifiée et envoyée ； Quelle est la mise au point ? Regardez bien le bouton ； L’échelle est augmentée, le facteur d’amplification est faible. Récit mnémotechnique de l’action intégrée : réajustement du régulateur, accumulation de capacité ； Tant que la déviation existe, l’accumulation ne s’arrête pas ； Accumulation rapide et lente, regardez bien le bouton ； Temps d’intégration long, vitesse d’accumulation faible. Rime sur la dérivation
Quand on parle de dérivateur, il n’y a rien de mystérieux ； Entrée en étape, sortie qui saute ； Vitesse de descente rapide ou lente, regardez bien le bouton ； Le temps de différenciation étant long, la descente est plus lente.

Il faut d’abord choisir la variable contrôlée, puis une variable de commande pour la contrôler. Si le bruit peut être éliminé par la commande, on peut utiliser P. Si la commande n’est pas stable, on ajoute alors I pour lutter contre le bruit. Si cela ne suffit pas, on ajoute D. Si cela ne fonctionne toujours pas, il faut alors envisager un autre schéma de commande. Il est d’abord nécessaire de tester le fonctionnement du circuit pour vérifier que l’équipement est en bon état.