PID reglering

[sodjan]

*Normalt* brukar dörrarna öppnas automatiskt när hissen är "i mål".
Så man behöver ine stå där som ett fån och vänta...

[mri]

Jo visst, och så brukar den säga "pling" eller nåt liknande.
Men min kropp (balansen, osv.) tycker inte om att ena stunden accelerera till en snabb hastighet, och i nästa ögonblick stå still utan att känna av att den saktat in.

[sodjan]

Hissen i kontorshotellet där jag sitter säger "åker uppåt", våning tre" o.s.v.
Det var kul i början...

[4kTRB]

Jo visst, och så brukar den säga "pling" eller nåt liknande.
Men min kropp (balansen, osv.) tycker inte om att ena stunden accelerera till en snabb hastighet, och i nästa ögonblick stå still utan att känna av att den saktat in.

Lite som när man sitter på tåget och vagnarna på mötande spåret sakta börjar rulla förbi.
När man efter en kort stund funderar på om det är min vagn som rullar iväg eller den andra och
upptäcker att det var den andra, då kan jag få sån där "snurrkänsla" med balansen.
Ingen känsla i kroppen av acceleration och dessutom helt ljudlöst.

Det lär ju för övrigt vara pga den effekten Einsten började fundera i relativitetsbanor.

[xxargs]

På tal om hissar gillar jag inte nya hissar som har alltför bra reglering så att man varken känner eller hör när den stannar. De bromsar in så mjukt till exakt noll att det inte blir nåt översving överhuvudtaget.

Det behöver inte var på nya hissar utan snarare vilken motorteknik de använder - dom med AC-motorer utan omriktare är ofta ryckiga i start medans dom 'gamla' med likströmsmotorer eller dito AC-motorer med pådragsmotsånd på rotorn och dagens motsvarigheter med frekvensomriktare kan verkligen rulla igång mjukt - och även här var ofta dom gamla motorsystemen ofta väldigt ljudlösa i drift i jämförelse med moderna lösningar med switchad teknik, med tillhörande skrik och pip i motorlindningarna...

[baron3d]

Jaha, det är väl min tur att ge min förklaring. Lite sent kanske, men bättre sent än aldrig.

PID-regulator

P - Proportionell
I - Integrerande
D - Deriverande

Värden
Är - Insignal från sensor - som det ÄR.
Bör - inställt värde som - som det BÖR vara
S = Skillnaden mellan Bör och ÄR-värdena, S=Bör-Är

P. Den porportionella delen ger en utsignal som är porportionell mot skillnaden mellan Bör och ÄR-värdena. D.v.s. Är skillnaden 1 är P=1, är skillnaden 2 är P=2 osv. För att kontrollera hur mycket P skall bero på skilladen använder man en skalfaktor p.
P = S * p

I. Den Integrerande delen ger en utsignal som är beroende av S och tiden.
sp för varje tidsenhet ökar I. För att kontrollera hur mycket I skall bero på skilladen använder man en skalfaktor i.
I = I + (S * i)

Integrering ger en yta under en kurva. Kurvan i detta fallet är skillnaden mellan Bör och ÄR-värdena. Finns det en skillnad ökar ytan under kuvan med tiden. Ökar ytan skall också utsignalen öka för att miska felet.

Kod: Markera allt

^ S
|
|
|  .................................
|../////////////////////////////////
------------------------------------------> t
|

... = S-kuva, ///// = yta

D. Den deriverande delen ger lutningen på S, d.v.s hur fort som S ändrar sig.
Så om S ökar med 2enheter per tidsenhet så blir D=2.
För att kontrollera hur mycket D skall bero på ändringen hos skilladen använder man en skalfaktor d.
D = dS * d
Där dS är förändringen hos S.

Derivering ger en kurvas lutning. Stor förändringen ger ett högt D-värde, ingen förändringen ger D = 0.
Lutningen ger ett sätt att se in i framtiden. En kraftig lutning indikerar att utsignalen kommer att behöva ökas snabbare, emedan en svag lutning indikerar att det inte behövs något extra tillägg.


Utsignalen kommer därmed att bli:
Ut = P + I + D

Programmets upprepningstid bestämer bl.a. I. Tiden beror på vad som skall regleras och kan variera från tusendels sekund till tiotals sekunder.


Program
------------
So = 0
I = 0

LOOP:
Hämta ÄR och BÖR

S = Bör - Är

P = S * p

I = I + (S * i)

dS = S - So
So = S
D = dS * d

Ut = P + I + D

Pause(en tidsenhet)

Upprepa LOOP:

[Stene]

Hej!
Jag har nu läst på lite mera om PID o nu har jag en fundering. I Ziegler-Nichols metod för att justera in Pid:en så beskriver han att värdet på I ska vara periodtiden/1,2 och D sak vara periodtiden/8. På vilket sätt mäter jag upp periodtiden??

[bearing]

Du ökar P tills systemet börjar självsvänga, sen mäter du perioden på svängningen, alltså hur lång tid det är mellan varje kurvtopp.

[Stene]

Ja exakt men hur mäter jag upp tiden mellan svängningarna?

[bearing]

Visst var det så att det här skulle vara till en bromsbänk?
I så fall får du ansluta bromsen till motorn och försöka få den att låsa motorn på ett varvtal, t.ex. 3000 rpm. Med för högt P kommer bromsen lägga för hög last så att varvtalet sjunker under 3000. Regulatorn kommer minska belastningen (för mycket), så att varvtalet stiger över 3000. När regulatorn märker att varvtalet är för högt lägger regulatorn ännu en gång för hög belastning så att varvtalet sjunker under 3000. Detta upprepas i en jämn takt. Det är perioden på den takten som ska mätas.

Jag vill lägga till att jag själv är osäker på om PID är den bästa reglermetoden för det här. Periodtiden kommer nog vara olika för varje motor som ska bromsas, kanske även beroende på motorns varvtal och gaspådrag, så jag tror att regulatorn behöver vara adaptiv, alltså att den räknar ut parametrarna i realtid.

PID är nog en bra start, om den inte duger är det bara att byta senare, det är ju bara mjukvaran som behöver ändras.

[steppen7]

I skolan gjorde vi en labb där styrsignalen var ett vattenflöde ner i tank, som sedan rann ut i en annan tank där ÄR-värdet hämtades. Trots den stora trögheten i styrningen gick det att få en hyffsat konstant vattennivå i andra tanken vid olika vattenuttag därifrån.

Min gissning är att eftersom styrningen i det här fallet är relativt snabb ("generatorbromsning" antar jag?) så kommer det att gå utmärkt med PID-reglering.

[sodjan]

> Ja exakt men hur mäter jag upp tiden mellan svängningarna?

Tider mäter man med något slags "klocka" eller "ur".
Det finns många olika typer...
http://sv.wikipedia.org/wiki/Ur

[steppen7]

Var det där ett hjälpsamt svar?

[Icecap]

Jo, det tycker jag iaf. Eller har du ett bättre sätt att mäta tid?

Ja OK, är det skapligt korta tidintervall kan ett digitaloscilloskop vara bra, gärna med cursor men är det längre tidintervall är ett stoppur rätt grej.

[Johanb]

Frågan var väl inte vilken utrustning man kan använda utan hur man gör, alltså var det inte speciellt hjälpsamt. Lite tråkigt när frågeställaren förlöjligas efter hur frågan är formulerad.