Hoʻomaka kēia ʻatikala i nā ʻatikala i hoʻolaʻa ʻia i nā kaʻina automated no ka hoʻopaʻa ʻana i nā mea hoʻokele PID ma ka ʻenehana Simulink. I kēia lā e noʻonoʻo mākou pehea e hana ai me ka noi PID Tuner.
Hōʻike
ʻO ke ʻano kaulana loa o nā mea hoʻokele i hoʻohana ʻia i ka ʻoihana i nā ʻōnaehana hoʻokele paʻa-loop hiki ke noʻonoʻo ʻia he mau mana PID. A inā hoʻomanaʻo nā ʻenekinia i ke ʻano a me ke kumu o ka hana ʻana o ka mea hoʻoponopono mai kā lākou mau lā haumāna, a laila kona hoʻonohonoho ʻana, i.e. He pilikia ka helu ʻana i nā coefficients. Nui ka nui o ka palapala, ʻo nā haole (no ka laʻana, [1, 2]) a me ka home (no ka laʻana, [3, 4]), kahi i wehewehe ʻia ai ka hoʻoponopono ʻana o nā mea hoʻoponopono ma ka ʻōlelo paʻakikī o ka manaʻo hoʻokele aunoa.
E wehewehe ana kēia pūʻulu ʻatikala i nā ala ʻokoʻa e hoʻolohe i nā mea hoʻoponopono PID me ka hoʻohana ʻana i nā mea hana Simulink e like me:
- PID Tuner
- Pane Optimizer
- Pūnaehana hoʻoponopono,
- PID Tuner ma muli o ka pane pinepine,
- Paʻa-Loop PID Autotuner.
ʻO ka pahuhopu o ka ʻōnaehana hoʻokele he kaʻa uila e pili ana i kahi kaʻa DC i hauʻoli ʻia e nā magnet mau loa, e hana pū ana me kahi pahu pahu no ka ukana inertial, me nā ʻāpana aʻe:
- ka uila lako uila, ;
- ke kū'ē ikaika o ka wili kaʻa kaʻa, ;
- inductive reactance o ke kaʻa kaʻa armature wili, ;
- ka helu ʻana o ka ʻenekini, ;
- ka manawa o ka inertia o ka moto rotor, .
Nā palena hoʻouka a me ka pahu pahu:
- ka manawa o ka inertia o ka ukana, ;
- lākiō kaʻaahi, .
ʻAʻole i loaʻa i nā ʻatikala nā ʻano helu makemakika, akā naʻe, makemake ʻia e loaʻa i ka mea heluhelu ka ʻike kumu i ke kumumanaʻo o ka mana ʻakomi, a me ka ʻike i ka hoʻohālikelike ʻana i ka ʻona Simulink e hoʻomaopopo i ka mea i manaʻo ʻia.
ʻAno hoʻohālike
E noʻonoʻo kākou i kahi ʻōnaehana hoʻomalu laina no ka wikiwiki angular o kahi kaʻa uila servo, kahi kiʻi poloka maʻalahi e hōʻike ʻia ma lalo nei.
E like me ka hoʻolālā i hāʻawi ʻia, ua kūkulu ʻia kahi kumu hoʻohālike o ia ʻōnaehana ma ka ʻona Simulink.
Ua hana ʻia nā hiʻohiʻona o ke kaʻa uila (Electric actuator subsystem) a me ka haʻawe inertial (Load subsystem) me ka hoʻohana ʻana i nā poloka waihona hoʻohālike kino. :
- kumu hoʻohālike uila,
- kŘkohu haawe inertial.
Hoʻokomo pū ʻia nā hiʻohiʻona hoʻokele uila a me ka ukana i nā subsystem sensor o nā nui kino like ʻole:
- e kahe ana i kēia manawa i ka wili lima lima o ke kaʻa (subsystem A),
- Volta ma kona wiliwili (subsystem V),
- ka wikiwiki angular o ka mea hoʻomalu (subsystem Ω).
Ma mua o ka hoʻonohonoho ʻana i nā ʻāpana o ka mea hoʻokele PID, e holo kāua i ke kumu hoʻohālike no ka helu ʻana, e ʻae i ka hana hoʻololi o ka mea hoʻoponopono. . Hōʻike ʻia nā hopena hoʻohālikelike no kahi hōʻailona hoʻokomo o 150 rpm ma lalo nei.
Mai ka nānā 'ana i nā pakuhi ma luna a'e nei, ua maopopo:
- ʻAʻole hiki i ka coordinate hoʻopuka o ka ʻōnaehana hoʻokele i ka waiwai i kuhikuhi ʻia, ʻo ia. Aia kekahi hewa paʻa i ka ʻōnaehana.
- ʻO ka volta ma nā wili kaʻa e hiki i ka waiwai o 150 V i ka hoʻomaka ʻana o ka simulation, kahi e alakaʻi ai i kona hāʻule ʻana ma muli o ka hāʻawi ʻana i kahi voli i ʻoi aku ka nui ma mua o ka mea i koho ʻia (24 V) i kāna mau wili.
Pono ka pane ʻana o ka ʻōnaehana i kahi manaʻo hoʻokahi e hoʻokō i kēia mau koi:
- overshoot (Overshoot) ʻaʻole iʻoi aku ma mua o 10%,
- ʻO ka manawa piʻi ma lalo o 0.8 s,
- Ka manawa kuʻi (Settling time) emi iho ma mua o 2 s.
Eia kekahi, pono e kaupalena ka mea hoʻoponopono i ka volta i hāʻawi ʻia i ka wili kaʻa i ka waiwai o ka volta lako.
Hoʻonohonoho i ka mea hoʻoponopono
Hoʻonohonoho ʻia nā ʻāpana hoʻokele me ka hoʻohana ʻana i ka mea hana , i loa'a pololei ma ka puka makani PID Controller block parameters.
Hoʻomaka ʻia ka noi ma ke kaomi ʻana i kahi pihi Hoʻokani…aia ma ka papa Hoʻokani ʻakomi. He mea pono e hoʻomaopopo ma mua o ka hoʻokō ʻana i ke kahua o ka hoʻonohonoho ʻana i nā ʻāpana hoʻokele, pono e koho i kona ʻano (P, PI, PD, etc.), a me kona ʻano (analog a discrete).
No ka mea, ʻo kekahi o nā koi e kaupalena ʻia kāna hoʻonohonoho hoʻopuka (voltage ma ka wili kaʻa kaʻa), pono e kuhikuhi ʻia ka pae uila i ʻae ʻia. No kēia:
- E hele i ka pā Huakaʻi Hoʻohui.
- Kaomi ma ka pihi hae Kaʻina puka, no ka mea, ua ho'ā 'ia nā kīhāpai no ka ho'onohonoho 'ana i nā palena o luna (Upper limit) a me lalo (Lower limit) o ka huina waiwai ho'opuka.
- E hoʻopaʻa i nā palena ākea.
ʻO ka hana kūpono o ka ʻāpana regulator ma ke ʻano he ʻāpana o ka ʻōnaehana e pili ana i ka hoʻohana ʻana i nā ʻano hana e pili ana i ka hakakā ʻana i ka saturation integral. Hoʻohana ka poloka i ʻelua ʻano: ka helu hope a me ka hoʻopili ʻana. Aia ka ʻike kikoʻī e pili ana i kēia mau ʻano . Aia ka papa kuhikuhi koho koho ma ka panel Anti-windup.
I kēia hihia, e kākau mākou i nā waiwai 24 a me -24 ma nā kula Palena luna и Palena haʻahaʻa e like me, a hoʻohana pū i ke ʻano clamping e hoʻopau i ka saturation integral.
E ʻike paha ʻoe ua loli ke ʻano o ka poloka regulator: ua ʻike ʻia kahi hōʻailona saturation ma hope o ke awa puka o ka poloka.
A laila, e ʻae i nā hoʻololi āpau ma ke kaomi ʻana i ke pihi pili, hoʻi i ka pā Main a kaomi i ke pihi Hoʻokani…, e wehe ana i ka puka aniani noi PIDTuner hou.
Ma ka ʻāpana kiʻi o ka puka aniani, hōʻike ʻia ʻelua kaʻina hana transient: me nā ʻāpana o kēia manawa o ka mea hoʻoponopono, i.e. no ka mea hoʻoponopono unconfigured, a no nā waiwai i koho ʻia. Hiki ke ʻike ʻia nā waiwai parameter hou ma ke kaomi ʻana i ke pihi Hōʻike i nā ʻāpanaaia ma ka papa hana. Ke kaomi nei ʻoe i ke pihi, e ʻike ʻia nā papa ʻelua: nā ʻāpana i koho ʻia o ka mea hoʻoponopono (Controller Parameters) a me nā loiloi o nā hiʻohiʻona o ke kaʻina transient me nā ʻāpana i koho ʻia (Performance and Robustness).
E like me ka mea i ʻike ʻia mai nā koina o ka papa ʻelua, ʻo nā coefficient kaohi i helu ʻia e hoʻokō i nā koi āpau.
Hoʻopau ka hoʻonohonoho hoʻonohonoho ma ke kaomi ʻana i ke pihi me kahi triangle ʻōmaʻomaʻo aia ma ka ʻākau o ke pihi Hōʻike i nā ʻāpana, ma hope o ka hoʻololi ʻana i nā koina parameter hou i nā kahua pili i ka puka aniani hoʻonohonoho hoʻonohonoho PID Controller block.
Hōʻike ʻia nā hopena o ka hoʻohālikelike ʻana i kahi ʻōnaehana me kahi mea hoʻoponopono i hoʻopaʻa ʻia no kekahi mau hōʻailona hoʻokomo. Ma nā pae hōʻailona hoʻokomo kiʻekiʻe (laina polū), e hana ka ʻōnaehana ma ke ʻano hoʻohālikelike volta.
E hoʻomaopopo i ke koho ʻana o ka mea hana PID Tuner i nā coefficients hoʻoponopono e pili ana i kahi hoʻohālike linearized, no laila ke neʻe nei i kahi ʻano laina ʻole, pono e wehewehe i kāna mau palena. I kēia hihia, hiki iā ʻoe ke hoʻohana i ka noi .
Paipalapala
- Handbook of PI and PID Controller Tuning Rules. Aidan O'Dwyer
- PID Control System Design and Automatic Tuning using MATLAB, Simulink. ʻO Wang L.
- Ka mana PID ma kahi ʻano paʻa ʻole. Karpov V.E.
- Nā mea hoʻoponopono PID. Nā pilikia hoʻokō. Mahele 1, 2. Denisenko V.
Source: www.habr.com