Приложение Е. Общие принципы ПИД-регулирования Приложение Е. Общие принципы ПИД-регулирования Е.1 Параметры ПИД-регулятора Е.1.1 ПИД-регулятор и его коэффициенты ПИД-регулятор (пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор) выдает анало- говое значение выходного сигнала, направленное на уменьшение отклонения текущего значе- ния контролируемой величины от Уставки. Выходной сигнал ПИД-регулятора Y i рассчитывается по формуле:
где X p – полоса пропорциональности; E i – разность между Уставкой и текущим значением T i контролируемой величины, или рассогласование; τ д – дифференциальная постоянная; ∆ E i – разность между двумя соседними измерениями E i и E i – 1 ; ∆ t изм – время между двумя соседними измерениями T i и T i – 1 ; τ и – интегральная постоянная; – накопленная в i -й момент времени сумма рассогласований (интегральная сумма). Как видно из формулы, сигнал управления является суммой трех составляющих: – пропорциональной (1-е слагаемое); – интегральной (3-е слагаемое); – дифференциальной (2-е слагаемое).
Пропорциональная составляющая зависит от рассогласования E i и отвечает за реакцию на мгновенную ошибку регулирования. Интегральная составляющая содержит в себе накопленную ошибку регулирования и позволяет добиться максимальной скорости достижения уставки. Дифференциальная составляющая зависит от скорости изменения рассогласования ∆ Ei / ∆ t изм и позволяет улучшить качество переходного процесса. Для эффективной работы ПИД-регулятора необходимо подобрать для конкретного объекта регулирования значения коэффициентов ПИД-регулятора X p , t и и t д (соответственно, параметры Pb , ti и td.ti , последний задается как отношение t д /t и ).
Настройку ПИД-регулятора рекомендуется выполнять в автоматическом режиме (см. п. 5.2.4.). При настройке вручную можно определить приблизительные значения параметров ПИД-регулятора по приложению Е.2. Е.1.2 Номинальная выходная мощность. Ограничение накопления интегральной состав- ляющей. Рассмотрим поведение объекта при классическом ПИД-регулировании (см. рису- нок Е.1, кривая 1). 57