PIDE – PID regulátor se statikou

Symbol blokuPotřebná licence: ADVANCED

Popis funkce
Blok PIDE je základní blok pro vytvoření úplného modifikovaného regulátoru PI(D), který se liší od standardního PI(D) regulátoru (blok PIDU) tím, že má zadané konečné statické zesílení (ve skutečnosti se zadává velikost odchylky $𝜀$ , která způsobí saturaci výstupu). V nejjednodušším případě může pracovat zcela samostatně a plnit standardní funkci modifikovaného PID regulátoru s dvěma stupni volnosti v automatickém ( $MAN = off$ ) nebo manuálním režimu ( $MAN = on$ ).

V automatickém režimu v lineární oblasti realizuje zákon řízení daný vztahem

U (s) = \pm K [b W (s) - Y (s) + \frac{1}{T_{i} s + β} E (s) + \frac{T_{d} s}{\frac{T_{d} s}{N} + 1} (c W (s) - Y (s))] + Z (s),

kde

β = \frac{K 𝜀}{1 - K 𝜀}

a $U (s)$ je obraz akční veličiny mv, $W (s)$ je obraz požadované hodnoty sp, $Y (s)$ je obraz regulované veličiny pv, $E (s)$ je Laplaceova transformace regulační odchylky, $Z (s)$ je obraz dopředné vazby dv a $K, T_{i}, T_{d}, N, 𝜀 (= b_{p} ∕ 100), b, c$ jsou parametry regulátoru. Znaménko pravé strany závisí na parametru RACT. Rozsah řídicí veličiny mv je omezen saturačními mezemi lolim a hilim.

Propojením výstupu mv se vstupem tv a vhodnou volbou parametru tt dosáhneme žádaného chování regulátoru při dosažení saturačních hodnot mv. Odstraníme tak nežádoucí unášení integrační složky (wind up effect) a současně s tím zajistíme bezrázové přepínání (bumpless transfer) automatického a manuálního režimu.

V manuálním režimu ( $MAN = on$ ) je vstup hv (po případném omezení) kopírován na výstup mv. Signál připojený na vstup tv zajišťuje v tomto režimu příslušné vysledování vnitřního stavu regulátoru pro následné bezrázové přepnutí do automatického režimu (pro $𝜀 > 0$ však vysledování není zcela přesné).

Tento blok propaguje kvalitu signálu. Více informací je uvedeno v sekci 1.4.

Vstup

dv	Proměnná dopředné vazby	Double (F64)
sp	Požadovaná hodnota (setpoint)	Double (F64)
pv	Řízená veličina	Double (F64)
tv	Veličina pro vysledování	Double (F64)
hv	Hodnota výstupu v manuálním režimu	Double (F64)
MAN	Manuální nebo automatický režim	Bool
	off .. automatický režim on ... manuální režim

Parametr

irtype	Typ regulátoru $⊙$ 6	Long (I32)
	1 .... D 2 .... I 3 .... ID 4 .... P 5 .... PD 6 .... PI 7 .... PID
RACT	Převrácené působení výstupu regulátoru	Bool
	off .. vyšší mv -> vyšší pv on ... vyšší mv -> nižší pv
k	Zesílení regulátoru $↓$ 0.0 $⊙$ 1.0	Double (F64)
ti	Integrační časová konstanta $↓$ 0.0 $⊙$ 4.0	Double (F64)
td	Derivační časová konstanta $↓$ 0.0 $⊙$ 1.0	Double (F64)
nd	Parametr filtru derivační složky $↓$ 0.0 $⊙$ 10.0	Double (F64)
b	Váhový faktor pro proporcionální složku $↓$ 0.0 $⊙$ 1.0	Double (F64)
c	Váhový faktor pro derivační složku $↓$ 0.0	Double (F64)
tt	Časová konstanta vysledování $↓$ 0.0 $⊙$ 1.0	Double (F64)
bp	Koeficient chyby v ustáleném stavu	Double (F64)
hilim	Horní mez akčního zásahu regulátoru $⊙$ 1.0	Double (F64)
lolim	Dolní mez akčního zásahu regulátoru $⊙$ -1.0	Double (F64)

Výstup

mv	Akční zásah regulátoru (manipulated variable)	Double (F64)
de	Regulační odchylka	Double (F64)
SAT	Saturace	Bool
	off .. lineární zákon řízení on ... výstup regulátoru je saturován

[Předchozí] [Na začátek] [Výše] [Další]