Управление PID, которое означает пропорциональный - интегральный - производный управление, является широко используемым алгоритмом управления в различных частотных дисках (VFD). Как поставщик VFD, я понимаю значимость правильной настройки параметров управления PID для достижения оптимальной производительности в различных приложениях. В этом блоге я поделюсь некоторыми пониманиями о том, как настроить эти параметры в VFD.
Понимание оснований контроля ПИД в VFD
Прежде чем погрузиться в процесс конфигурации, важно понять, что делает каждый компонент алгоритма управления PID в VFD.
Пропорциональный (p) термин пропорционален текущей ошибке между заданной точкой и переменной процесса. Большое пропорциональное усиление заставит систему быстрее реагировать на ошибки. Однако, если усиление слишком велика, это может привести к перехвату и нестабильности.
Интегральный (i) термин накапливает ошибку с течением времени. Это помогает устранить ошибку устойчивой - состояния, что означает, что даже если есть небольшая постоянная ошибка, интегральный термин постепенно регулирует выход, чтобы приблизить переменную процесса ближе к установленной точке. Но большое интегральное усиление может привести к тому, что система станет нестабильной и может привести к колебаниям.
Производный (d) термин основан на скорости изменения ошибки. Он ожидает будущих ошибок и помогает ослабить колебания и улучшить стабильность системы. Тем не менее, производный термин чувствителен к шуму, а большое производное усиление может усилить шум и вызвать нестабильность.
Шаг 1: Начальная оценка параметра
При запуске процесса конфигурации рекомендуется иметь некоторые начальные оценки для параметров PID. Многие VFD поставляются со значениями параметров PID по умолчанию, которые подходят для общих приложений. Эти ценности часто основаны на обычной отраслевой практике.
Для пропорционального усиления (KP) общей отправной точкой является установка его при относительно низком значении. Это позволяет системе реагировать на ошибки, не вызывая чрезмерного перерыва. Хорошее эмпирическое правило - начать со значения, которое дает умеренный ответ на небольшие ошибки.
Интегральное время (TI) может быть установлено на относительно длинное значение изначально. Длительное интегральное время означает, что интегральное действие будет медленным, что помогает избежать исправления.
Время производной (TD) может быть установлено на ноль или очень маленькое значение в начале. Поскольку производственный член чувствителен к шуму, начиная с небольшого значения снижает риск усиления шума и вызывает нестабильность.
Шаг 2: Настройка пропорционального усиления
После того, как у вас будут первоначальные оценки, следующим шагом является настройка пропорционального усиления. Вы можете сделать это, постепенно увеличивая пропорциональный прирост, наблюдая за ответом системы.
Начните с применения небольшого изменения шага на установленную точку. По мере увеличения пропорционального усиления вы заметите, что система быстрее реагирует на изменение установки. Однако, если усиление слишком велика, система преодолеет установку и может начать колебаться.
Цель состоит в том, чтобы найти ценность пропорционального усиления, которое дает быстрый отклик без чрезмерного перерыва. Вы можете использовать осциллограф или функции мониторинга VFD для наблюдения за переменной процесса и вывода VFD.
Шаг 3: Настройка интегрального времени
После настройки пропорционального усиления пришло время отрегулировать интегральное время. Интегральный термин используется для устранения устойчивой - состояния ошибки.
Если существует постоянная ошибка между установленной точкой и переменной процесса после того, как система установилась, это означает, что интегральное действие недостаточно сильное. Вы можете сократить интегральное время для увеличения интегрального усиления и ускорить устранение устойчивого состояния ошибки.
Тем не менее, будьте осторожны, чтобы не слишком сильно сокращать интегральное время. Очень короткое интегральное время может привести к тому, что система станет нестабильной и может привести к колебаниям. Наблюдайте за ответом системы при корректировке интегрального времени и найдите значение, которое устраняет устойчивую погрешность состояния, не вызывая нестабильности.
Шаг 4: Прекрасно - настройка времени производного
Производный термин используется для улучшения стабильности системы и ослабления колебаний. Если система колеблется после настройки пропорциональных и неотъемлемых терминов, вы можете попытаться увеличить время производной.
Однако, как упоминалось ранее, производный термин чувствителен к шуму. Итак, начните с очень небольшого значения и постепенно увеличивайте его при мониторинге ответа системы. Вы заметите, что по мере увеличения времени производного колебания будут уменьшены. Но если время производной слишком велика, система может стать вялой или может начать реагировать беспорядочно из -за усиления шума.
Практические соображения
В реальных - мировых приложениях есть несколько практических соображений при настройке параметров управления PID в VFD.
Характеристики нагрузки: Различные нагрузки имеют разные характеристики, такие как инерция, трение и демпфирование. Например, нагрузка с высокой - инерцией потребует более медленного отклика и различных параметров PID по сравнению с низкой - инерционной нагрузкой. Вы должны учитывать характеристики нагрузки при настройке параметров PID.
Шум и нарушения: Шум и нарушения в системе могут повлиять на производительность управления PID. Как упоминалось ранее, производный термин особенно чувствителен к шуму. Вам может потребоваться использовать фильтры или другие методы, чтобы уменьшить влияние шума на систему.
Безопасность и защита: При настройке параметров PID важно обеспечить безопасную и защищенную систему. Вы должны установить соответствующие ограничения для вывода VFD, чтобы предотвратить - ток, напряжение и другие опасные условия.
Наши продукты VFD и их способности PID
Как поставщик VFD, мы предлагаем широкий спектр продуктов, подходящих для различных приложений. НашЧастотный привод для трехфазного двигателяпредназначен для обеспечения точного управления для трех фазовых двигателей. Он обладает расширенными возможностями управления ПИД, которые можно легко настроить для удовлетворения конкретных требований вашего приложения.
НашОткрытый VFDпостроен, чтобы противостоять жестким условиям окружающей среды. Он поставляется с надежными алгоритмами управления ПИД, которые обеспечивают стабильную работу даже в сложных наружных условиях.
АИнверторный драйвМы поставки известны своей высокой эффективностью и гибкостью. Параметры управления PID в наших инверторных приводах могут быть настроены для оптимизации производительности различных типов нагрузок.
Заключение
Настройка параметров управления PID в VFD является важным шагом для достижения оптимальной производительности. Понимая основы управления PID, начиная с начальных оценок и тщательно настройки каждого параметра, вы можете убедиться, что ваша система VFD реагирует быстро, точно и стабильно.
Если вы заинтересованы в наших продуктах VFD и нуждаетесь в дополнительной информации о конфигурации управления PID или любыми другими техническими аспектами, не стесняйтесь обращаться к нам для обсуждения закупок. У нас есть команда экспертов, которые могут помочь вам в выборе правильного VFD и настройке параметров PID для вашего конкретного приложения.
Ссылки
- Огата, К. (2010). Современный управление инженерией. Прентис Холл.
- Åström, KJ, & Murray, RM (2010). Системы обратной связи: введение для ученых и инженеров. ПРИЗНАЯ УНИВЕРСИТЕТА ПРИСЕТА.