Tecnologie Informatiche per l'automazione

Regolatori PID

Regolatori: individui ad azione proporzionale (P), integrale (I) e derivativa (D), sono impiegati in tutti i settori dell'automazione dove devono tenere un amplio rispetto del tempo e delle performance industriali.

Il loro compito è quello di ricercare un equilibrio di regolazione in un processo che vogliamo controllare, una variabile che vogliamo portare ad un valore costante. Per cui l'azione viene determinata in funzione di questo e deve seguire un certo andamento nel tempo.

La legge P è semplice e fatta a parità di una struttura amperata. Unica cosa da fare è leggere il controllo e proporzionare dentro certe limite.

Vantaggi:

• Buona efficacia nel controllo di molti processi industriali, se le specifiche sono poco stringenti. (Es: un fermentatore impiega dai 3 ai 20 secondi per riportare la temperatura. In alcuni cambi molto diverso per il cambi in una persona.) Relativamente economico, riduzioni.
• semplicità di utilizzo, poiché si devono solo tarare 2/3 parametri. Molto non richiede che taratura appropriata del processo. Ciò implica una precisa tecnica da seguire per i risultati e velocità da ottenere attraverso degli esperimenti.

Pertanto PID trova larga applicazione in sistemi del tipo.

• "stabili" o "autoregolanti"
• "non autoregolanti"

P(s) = \(\dfrac{M e^{-sL}}{(1+sT_1)(1+sT_2)}\)

P(s) = \(\dfrac{M e^{-sL}}{s(1+sT_2)}\)

L = ritardo puro (più nota τ ,pura)

T₁ = costante di tempo nel sistema

se L è ritardo e bene rispetto ai tempi del sistema, allora l'algoritmo PID può essere utilizzato, altrimenti riesce con altre tecniche avanzate di controllo.

Rapporto di controllabilità:

\(\Theta = \dfrac{L}{T₁} < 1\)

Abbiamo la seguente struttura:

L'unità del controllo servo assicura il processo e punta della somma a contribuire, non è sulle unità. Incerto a totale dell'out one:

• u(t) = Kp e(t) + Ki \(\int e(t) dt\) + Kd \(\dfrac{de}{dt}\)
• u = Kp e(t) + Ki \dfrac{e(t)}{s} + \Kd
• V(s) = Kp E(s) + Ki \(\dfrac{E(s)}{s}\) + Kd s E(s)

La taratura di un PID consiste proprio nella ricerca questi: 3 parametri: Kp, Ki e Kd

Infatti, non è necessario variare tutte e 3 (es. per ottenere un’azione proporzionale anche nessuna viario dei di nullo) Poi vengono scelti: “primario così quando influisce una alla volta questi parametri influenzano oscillazione variazione” Questo effetto, in alcuni comuni e poi i valori vengono osservati.

Azione proporzionale (imponiamo Ki = 0 e Kd = 0)

Componente proporzionale al valore attuale dell’errore

• Kp carato: reazione prontamente alle variazioni suddette dell’errore
• Kp aumenta:
• aumenta risposta (sistema più pronto)
• aumenta bande passante (sistema più pronto)
• ammettono metodo comportamento regge per sistemi di tipo O (PS) e CS) cosa valore più dell’importi L’errore di regime dei un riferimento requadno mi ai è costante più minimi
• introduzione margini di stabilità (maggini di fase e amplity):

Sistema di tipo O (con riferimento al gradino)

Aumentato Kp = < 0 diminuisce

HA inizio accumulo nelle penalizzazione del transitorio (>= 5% oscillante, ts minime...

Non solo posso portare il sistema anche all’instabilità:

• Diagramma di Nyquist della bet soluzione operato ceruo re parte A parte lRe > 0 quevo
• Il ruolo chiuso è ortoni stato insignificant diagramma della fig riposta anonima del sistema di ruolo aperto NON deve incimare punto critico
• In aument il quadro della bet ruolo opeto (+) ho una amplificazione iniziate quindi posso rincinara punto critico e puneo il sistema all’instabilità

Nella pratica i PID sono implementati in digitale

up(tk) = kp e(tk)

ui(tk) = ki e(tk)Ts + ue(tk-1)

ud(tk) = kd _{e(tk)-e(tk-1)}/^Ts

Ts = passo di campionamento

Autoritenuta con ritardo

Introd. con un ritardo allo spegnimento

Se colleghiamo in blocco con il temporizzatore, ricaviamo un autoriten.

con X att da T del reset da 1 (l'uscit. n attiva quando in altia.

I e in sequrio quando la variabile I ha termirato il conteggio)

Generatore di onda quadra

Preparando che la I e attiva, ho in usaita un'onda quadra con 23 di

OFF e 3,5 di ON.

L'acensione isperimento dalla uscita e quindhi gretita con fine linea

"Ad ogni fase non eseguite delle azioni."

corpo dell'azione

Qualificazione specifica in due modi per

azioni eseguite in quella specifica

azione.

Elenco leva qualificazione:

N

esecuzione normale, esegue l'azione quando la fase diventa attiva e interrompe appena si riattiva

P

esecuzione a fronte attività, esegue l'azione una sola volta.

esempio:

rossi all'attivazione, in condizioni di esecuzione, con fase e. (ciò si limita a 3

per 3). Più richiamato ed eseguito una sola volta (cioè al primo ciclo è

basta in poi la fase max).

S

set esegue l'azione quando si attiva la fase e continua anche se la

fase attiva. Continua finché non viene riattivata una fase successiva

che irritabile.

R

reset interrompe e l'esecuzione dell'azione è attivata con s (non si serve che

una vision una più fin).

D_TIME = delay L roset, con lettera D, e un specificazione fine. quanto deve

essere finalizzata l'azione (es: l'attivare la parte della fase parte una fin fase

) dopo l'attivazione della fase) ma il testo (delay ) < quanti tempo limitati (pagato al set) dove

due duranti dell'azione e. indipendentemente alla fase (eccetto per l'istruzione)

vision.

DS_TIME = delay e set, dopo, il tempo del delay d’azione viene eseguita