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温水タンクの温度調節は蒸気による給水加熱で行い、液面をうまく制御できないため、現在は水が満杯になると流れ出るオーバーフロー方式が採用されている。温度計はタンクの中央部にあり、蒸気は底部から供給される。 緑線は調節弁の開度、赤線は設定値、青線は測定値です。 このパラメータを調整すると、設定値の95度を中心に2度の範囲で変動します。しかし今、調節弁が絶えず全開になったり、しばらくして全閉になったりしています。手動の時は、そんなに大きな動き幅は必要ないよ。微分を加えると調節弁の曲線にピークやトレンド部分で多くのノイズが現れ、温度制御効果は向上しない。 このものはどうやって扱えばいいですか?
比率Kpを適切に小さくし(ゲインを大きくし)、微分時間Tdを適切に大きくする。試してみてください。
曲線が等幅振動に近づいており、バルブの開度が最大値と最小値の位置で長時間留まっています。積分機能が設定されていないか確認してください。もし設定されている場合は、積分飽和防止機能を有効にしてください。
個人的には、出力の反応が速すぎると思うので、適宜比率を段階的に下げ、積分作用も小さくし、調整する前に微分を取り除くべきだ。
個人的見解を述べますが、間違っていたら皆様のご指導をお願いします。 これは、PIDパラメータが適切に設定されていないことによる、典型的な液面または温度制御ループの結果です。 PID調整において、PIDのpの呼び方は「増幅係数」と呼ぶ場合もあれば「比例度」と呼ぶ場合もあるため、ここでは一応「強弱」として表現します。一、まずPIDの調整方向についてですが、1)D(微分)の作用強度は0に設定しましょう。このループに微分を加える必要は全くありません。 2)P強度を上昇方向に調整する。 3)I強度がより小さい値に低下する。 回路が安定したら、偏差を解消するためにIを適宜強化できます。 二、PIDの調整について私の理解を説明しますが、決して何か暗記用の覚え方やコツなどは覚えないでください。コツというのは、PIDの式と実際のグラフを理解することです。 投稿者のトレンドグラフを見ると、調整パラメータが最も高いまたは最も低い転換点にある時、制御バルブもそれに合わせて調整されるべきです(人為的に調整する場合はこのようになります。例えば人為的に液面を調整し、液面が元に戻ったら、バルブを閉じたり開けたりすべきなのです)。 しかし、その回路の自動制御は実際にはそうせず、数分待ってからようやくバルブが動作した。 その理由は、調整されるパラメータと設定値の間にまだ偏差があるためで、偏差がある限り処理は続けられます。これがPIDにおけるI項の強度がもたらす影響であり、I項とP項が競合し、I項が勝利したのです。 したがって、この回路の調整方針としては、Pの強度を高め、Iの強度を低減させることです。 間違っていたら、ご指摘をお待ちしています。意見交換も歓迎です。QQ 23947571。
補足しておくと、曲線上で調節弁の出力が最小値から反転動作を始めるのは、ちょうど制御対象のパラメータに偏差がない(つまり設定値と同じ)時点です。この時点で初めて弁が反転動作を行います。その理由は、この点での偏差が0なのでI制御の効果が働かず、ここに至ってP制御とI制御が競合し、P制御が優位になるため、弁が変化するのです。 これも、その回路のP強度が弱まり、I強度が強くなったことを示している。 したがって、この回路ではPの強度を高め、Iの強度を弱める必要がある。
微分でなければ早期動作の効果はないのでは?偏差比率があれば効くはずで、しかも正の偏差比率の場合は依然として正の偏差なので、早期に曲がることはないはずだ。
積分作用が強すぎる。 微分をオフにし、現在の値の1~2倍に積分時間を増やして、比例動作を適切に強化する。 結果が満足できる場合に、さらに微分する。
この投稿は最後にbruceli2599によって2017-10-16 17:05に編集されました。積分時間を大きくし、微分時間を小さくし、比率も少し下げました
個人的には、まずこの基礎の上で積分作用を減らし、オーバーシュートがなくなった後に比例作用で調整し、その後徐々に積分作用を増やしていく。積分飽和に注意しつつ、出力に制限をかけて変動を抑えることもできる。基本的に安定したら、適宜微分作用を加える。