Как работает ПИД-регулятор в реальных промышленных процессах?

ПИД-регулятор (пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор) используется для управления машинами и процессами, требующими непрерывного контроля и автоматической регулировки. en.wikipedia.org Он может регулировать расход, температуру, давление, уровень и другие параметры производственных процессов. eduherald.ru

Принцип работы ПИД-регулятора основан на механизме обратной связи. www.micro-tess.com Контроллер непрерывно отслеживает состояние системы, сравнивает фактическое измеренное значение с заданным значением, вычисляет ошибку и регулирует выход системы. www.micro-tess.com

ПИД-регулятор вычисляет управляющий сигнал на основе суммы трёх составляющих: kedrsolutions.ru

1. Пропорциональная составляющая. kedrsolutions.ru Представляет собой разность между заданным значением и регулируемой величиной, умноженную на пропорциональный коэффициент. kedrsolutions.ru Эта разность называется сигналом рассогласования, или ошибкой, и показывает, насколько система отклонилась от заданного значения. kedrsolutions.ru Чем больше ошибка, тем больше значение управляющего воздействия (управляющего сигнала) и тем больше усилие к возвращению системы к заданному состоянию. kedrsolutions.ru
2. Интегральная составляющая. kedrsolutions.ru Используется для исключения статической ошибки, поскольку регулятор со временем учитывает статическую погрешность. eduherald.ru Если ошибка велика, интегральный режим будет увеличивать/уменьшать выходной сигнал контроллера с более высокой скоростью; если ошибка мала, изменения будут медленными. www.cta.ru
3. Дифференциальная составляющая. kedrsolutions.ru Обеспечивает сигнал, основанный на скорости изменения ошибки. www.cta.ru Дифференциальный режим производит большее управляющее действие, если ошибка изменяется с большей скоростью. www.cta.ru Если величина ошибки не меняется во времени, действие дифференциальной составляющей равно нулю. www.cta.ru

На основании величины ошибки и констант настройки ПИД-регулятора контроллер рассчитывает соответствующий выходной сигнал, который устанавливает регулирующий клапан в правильное положение для поддержания температуры на заданном уровне. eduherald.ru www.cta.ru Если температура поднимется выше заданного значения, контроллер уменьшит степень открытия клапана, и наоборот. eduherald.ru www.cta.ru