PID reglering

[AndersG]

syftet är att visa trådskaparen och andra som ännu inte vågat posta
någon tråd att man inte skall behöva vara rädd för att fråga.

Den som aldrig frågar vet antingen allt eller ingenting.

[sodjan]

Det är klart att man kan fråga, men det bästa svaret (i just detta fall)
finns i litteratur kring reglerteknik, vilken finns helt gratis på biblioteket.
Vad är problemet ? Vadan denna upphetsning p.g.a att jag förslog en
promenad till det lokala biblioteket ? Märkligt, minst sagt...

[danei]

Jag håller med sodjan. Det finns helt klart brister i beskrivningarna.

Jag skulle rekommendera Torkel Glad och Lennart ljungs bok "Regerteknik, Grundläggande teori"
Om du bara vill ställa in den så att det funkar någorlunda vettigt så finns det tumregler. Tex "Ziegler-Nichols" Den borde gå att hitta om man söker.

EDIT: Vad är det som ska styras.

[Andax]

Tror nog att upphetsningen mynnar i att du generellt svarar i stil med "RTFM" fast i mildare ordalag.
Men problemet är att trots att allt går att läsa sig till och nästan allt går att googla sig till så tar det en massa tid att hitta rätt, och framförallt få en betoning på vad som är det viktiga att tänka på. Många vänder sig till forum med likasinnade människor för att hitta genvägar i informationsdjungeln och få tips från andra som sysslat med precis just det man undrar över. Det är ganska tråkigt när trådar förstörs med nedlåtande kommentarer över att frågan är för lätt, eller dåligt formulerad. Att ställa bra frågor är inte lätt. Då är det bättre att ställa motfrågor om något är oklart eller tvetydigt.

[TomasL]

genvägar i informationsdjungeln

Jo, det var ju exakt det som Sodjan gjorde

[arvidb]

LHelge visade ju att det går att ge ett bra svar. Därmed borde väl diskussionen om det vara över.

Jag vill inte rekommendera Glad & Ljungs böcker. Jag trivs inte alls med dem, särskilt inte fortsättningsboken "Reglerteori". Jag förstår helt enkelt inte vad de skriver; vad de egentligen vill ha sagt. Det är en massa "så här kan man göra" men inget om varför man vill göra det/när det behövs.

Om någon kan tipsa om en pedagogisk bok som tar upp state-space-reglering i kontinuerlig och diskret tid så är jag intresserad.

[TomasL]

Har några böcker på jobbet, samt ett kompendium i reglerteori från skoltiden, kanske man skall skanna in det?

[LHelge]

Den ursprungliga frågan handlade om vad P, I och D innebär, inte hur man blir reglertekniksingenjör. Det ska förmodligen gå ganska lätt att förklara i en kortare forumpost för någon som har läst 3-4 gymnasiekurser i matematik.

Vill man sedan fördjupa sig i hur man väljer parametrar i en PID-regulator och utvärderar dess robusthet så behövs det lite djupare efterforskningar. Men i många fall kan man empiriskt komma fram till en hyffsad regulator om man vet vad som händer när man till exempel ökar D verkan eller minskar I verkan. Speciellt om man har möjlighet att simulera sitt system.

Off-topic
arvidb: Jag tycker Bengt Lennartsons Reglerteknikens Grunder är ganska pedagogisk och tar upp state-space-reglering för SISO-system den har också något kortare stycke om tidsdiskret reglering. Vad gäller de mest basic grejer som till exempel PID är den mycket bättre än Glad & Ljungs Control Theory. Glad och ljung tar å andra sidan upp mer om olinjär reglering och grunderna i modellbaserad reglerteknik.

Computer Controlled Systems av Åström och Wittenmark är en ganska omfattande bok om tidsdiskret reglering men vissa delar är helt ok framför allt så hanterar den MIMO-system och även den lite modellbaserad reglerteknik.

[psynoise]

OT:

>
Det finns ett samband mellan minskade besök på biblioteket och
en allmänt ökande fördumning i samhället i stort.

Vad är sambandet?
Födumningen leder till minskat antal besök, eller minskat antal besök leder till fördumning?

Själv tror jag att minskat antal besök leder till fördumning, dels för att nästan samtliga publicerade böcker har betydligt bättre kvalité än amatörmässiga hemsidor samt att en bok oftast är betydligt bättre pedagogiskt uppbyggd, iaf när det gäller rätt tankemönster. Självklart finns det mycket bra att hämta på internet via Ieeexplore och andra liknande söktjänster, men hur många har tillgång till det, alla har tillgång till biblioteken iaf.

Även om jag ska göra något snabbt och enkelt kollar jag iaf Libris eller liknande om jag kan få tag på någon bok som behandlar ämnet. På detta sätt hoppas jag att man blir en bättre konstruktör med tiden samt missar all vilseledande dåligt material som finns från amatörer på webben.

[Johanb]

Hur får du det till att pålästhet är ett bot mot dumhet?
Som jag ser det är graden av pålästhet en faktor och "smarthet" en annan.
En dum människa kan vara hur påläst som helst men blir inte mindre dum, bara mer påläst. Dumhet kan bara i mycket liten grad kompenseras med läsning, visst man kan få fler referenser och kan låta kunnig men det behöver inte betyda att man är smart.

[Swech]

Tja, dumhet är ju något relativt.
Något värre än dumhet är högmod och som räknas till de 7 dödssynderna. Bland dessa finns även
lathet, om någon slår upp det, men dumhet och lathet är bara lite relaterade till varandra.

klippt från
http://sv.wikipedia.org/wiki/De_sju_d%C3%B6dssynderna

Högmod! (superbia) - Högmod innebär en alltför stor självuppskattning och självhävdelse. Högmod betyder att man tror sig kunna något man egentligen inte kan eller att man utmanar ödet alldeles för mycket.
Besläktade begrepp till högmod: självöverskattning, självförhävelse, förhävelse, övermod, högfärd, stolthet, dryghet, överlägsenhet, snobbism, förmätenhet, högdragenhet, egenkärlek, arrogans

Kardinaldygd, motsats till högmod: ödmjukhet (humilitas) - En ödmjuk person har en balanserad självuppfattning och är medveten om sina begränsningar. Ödmjukhet är emellertid inte detsamma som självförnekelse.
Besläktade begrepp till ödmjukhet: respektfullhet, anspråkslöshet, undergivenhet, underdånighet, lydighet, foglighet, blygsamhet, vördnad, fromhet, skamkänsla


Swech

[Spruft]

För att få en stabil PID-reglering krävs det alltså balans mellan dom sju dödssynderna?

[SvenW]

Rätt balans var ordet:

1. Högmod
En PID-regulator fixar jag kvickt.
2. Girighet
Min PID-regulator blir bättre och tjusigare än alla andras, och dessutom billigare.
3. Vällust
Skönt att man är skitbra på reglerteknik.
4. Avund
Det gäller bara att få den lika snygg som Lennarts.
5. Frosseri
Med sju OP, femton trissor och trettio motstånd blir regulatorn läcker.
6. Vrede
Om jag bara kunde hitta en hammarjävel för att banka in de förbannade parametrarna!
7. Lättja
Jag ger upp, och det är för jobbigt att läsa på.
Behöver förresten inte eftersom jag redan kan allt.

[mri]

Bidrar med ännu ett menigslöst inlägg. Blandar mig inte i grälet men förljande citat från sodjan:

"Reglerteknik är ta mig fan inget som man lär sig på en pisskvart.."

kan jag inte annat än hålla med om!

För mig var reglerteknik den kurs som sammanknöt många tunga ämnen från 4 års ingenjörsstudier. Speciellt då avancerad matte med inslag av fysik, etc. Nu har jag ju i princip inte fått tillämpa kunskaperna och glömt bort allt, men ämnet var mycket krävande och samtidigt väldigt intressant! Läraren var bra och samtidigt mycket kompetent eftersom han själv varit med och designat relgersystem till stora kraftverk och dyl. Det var nog mycket tack vare läraren som kursen blev bra.

[TomasL]

Lite verklighets exempel som till viss del kan förklarta PID, dock inte uttömmande och förmodligen med en del felaktigheter.
Uppgiften är att värma upp vatten till en bestämd temperatur samt konstanthålla den vid denna temperatur.
Den enklaste reglerfunktionen är en P-regulator, dvs helt proportionel.
Utsignalen dvs effekten till vattenvärmaren är direkt proportionell mot skillnaden mellan vattnets temperatur och börvärdet, dvs önskad temperatur.
Tiden för att värma upp vattnet beror på hur mycket effekt som matas in.
För att uppvärmningen skall gå så snabbt som möjligt behöver vi naturligtvis mata på så mycket effekt som möjligt, dvs vi har en hög förstärkning eller hög P-faktor.
Eftersom det i alla reglersystem finns en viss fördröjning mellan utsignal och är-värde kommer regulatorn att fortsätta mata ut effekt efter det att vi uppnått rätt temperatur.
storleken på detta Överskott, dvs "overshot" beror på hur mycket förstärkning vi har, ju högre förstärkning desto snabbare system, men desto större överskott.
När sedan regulatorn upptäcker att temperaturen är för hög, kommer den att helt stänga av värmen, varvid temperaturen sjunker, återigen pga tidsfördröjningare (i detta fall med värme pga termisk tröghet/massa) kommer temperaturen att sjunka en bit under önskat värde innan regulatorn reagerar.
Kontentan av en P-regulator blir, snabb regulator pendlar mellan två värden på var sin sida om önskat värde.
En långsam regulator pendlar inte, men det tar för lång tid att värma upp vattnet.

För att råda bot på detta vore det bra om regulatorn är snabb när det är stor skillnad mellan börvärdet och ärvärdet och långsam när det är liten skillnad.
Detta kan man göra med en intergrator, dvs I-regulator.
I-delen i en regulator gör så att regulatorn reagerar snabbt vid stora skillnader och långsamt vid små skillnader.
Detta får till följd att en PI-regulator, som kombinerar den proportionella delen och den intergrerande delen kan bli mycket snabb men samtidigt, eftersom förstärkningen i princip varierar blir mycket noggrann.

Detta är den mest använda regulatorn.

Men, ofta kan det vara så att tidskonstanten ändrar sig, dvs i vårt fall, mängden vatten som skall varmhållas och/eller avkylningen varierar.
Detta klarar inte en PI-regulator riktigt av, utan man behöver då tillföra en term som mäter hastigheten på uppvärmning resp avkylning.
Detta åstadkomms med en d-regulator, dvs Derivatan mäter brantheten på temperaturförändringen, vid en snabb temperaturökning, minskas således tillförd eleffekt och vice versa, vid en snabb avsvalning ökas förstärkningen så att mer effekt matas ut och vice versa.

Vid injustering gör man oftast så här:
Sätt I och D till 0, dvs ingen intergrerande eller deriverande verkan.
Öka P tills dess att systemet börjar självsvänga, mät periodtiden, minska P till ca hälften för en P-regulator, 0,45 för en PI och ca 0,6 för en PID.
I= Peridtioden/1,2 för en PI regulator och ca Periodtiden/2 för en PID
D= Periodtiden/8

Observera att I och D är tider (normalt)

Har en bok som jag tycker är hyffsad "Bengt Schmidtbauer ANalog och Digital reglerteknik, ISBN91-44-26602-2" samt mitt gamla kompendium.