[Tanya 4]

Невозможно настроить так, чтобы никогда не было насыщения - иначе это будет не регулирование, а старческий сон.

 

Даже спорить с Вами не буду... У меня вот не бывает насыщения никогда. Мне не нужно. И нельзя терять управление некоторыми объектами. Что до старческого сна, то имеется опыт управления тепловыми объектами как в субмикросекундном диапазоне, так и в почти недельном. А какие Вы видите плюсы в насыщении интегральной части?

[demiurg_spb 0]

Даже спорить с Вами не буду... У меня вот не бывает насыщения никогда. Мне не нужно. И нельзя терять управление некоторыми объектами. Что до старческого сна, то имеется опыт управления тепловыми объектами как в субмикросекундном диапазоне, так и в почти недельном. А какие Вы видите плюсы в насыщении интегральной части?

Вы моё прошлое сообщение перечитайте.

Я не говорил что есть плюсы в насыщении интергатора и даже привёл метод как этого избегают.

Но не давать возможности регулятору выдавать 100% мощности на выходе - это не самоцель и во многих случаях огромное снижение эксплуатационных характеристик изделия.

 

Вы поймете, то что делаете вы - это хорошо и правильно в вашем конкретном случае.

Зачастую чтобы повысить качество управления и при этом не напрягать наукой конечных пользователей применяются другие подходы, обеспечивающие повышение устойчивости регулятора даже при не самых оптимальных его настройках. Это жизнь...

 

Мы с вами видимо из разных миров - я делаю серийные изделия, выпускаемые сотнями в месяц, а вы, видимо, работаете над единичными лабораторными установками.

Я правильно понимаю вашу сферу деятельности?

[Tanya 4]

Вы моё прошлое сообщение перечитайте.

Я не говорил что есть плюсы в насыщении интергатора и даже привёл метод как этого избегают.

Но не давать возможности регулятору выдавать 100% мощности на выходе - это не самоцель и во многих случаях огромное снижение эксплуатационных характеристик изделия.

 

Я правильно понимаю вашу сферу деятельности?

А меня 95% мощности устраивает. И где тут огромное снижение? И даже 100 при выключенной И- компоненте можно сделать. Но смысла особого в этом нет.

Сферу понимаете почти правильно.

[demiurg_spb 0]

Все остались при своих.

[digital 0]

А меня 95% мощности устраивает. И где тут огромное снижение? И даже 100 при выключенной И- компоненте можно сделать. Но смысла особого в этом нет.

Сферу понимаете почти правильно.

зачем же И компоненту выключать?

Множество всяких теоретиков понаписало множество модификаций регуляторов. Для наукообразия. Рисуют всякие-там отклики и сравнивают их. Но в реальности всегда нужно понимать, что мы хотим получить. Например, высокое быстродействие на грани или даже с небольшими высокочастотными осцилляциями или регулирование без переброса, пусть медленное и печальное.

Настраивайте на то, что Вам нужно. Но насыщать (перегружать) регулятор плохо - могут возникнуть непредсказуемые вещи.

Лучше такого избегать.

Таня, зря вы по ссылкам не читаете , , эти так вами называемые теоретики, написали причину, и несколько методов решения, где кстати ваш один из вариантов

[Tanya 4]

зачем же И компоненту выключать?

 

Таня, зря вы по ссылкам не читаете , , эти так вами называемые теоретики, написали причину, и несколько методов решения, где кстати ваш один из вариантов

Спасибо Вам большое за советы. Замечу только, что этих "теоретиков" я не читаю - они не теоретики, а обычные компиляторы. Переписывают отовсюду - создают "курс" для студентов или отчетов на какой-нибудь кафедре. Студентам этого не понять. Приходится зубрить, наверное. Графики, которые там приводятся посчитаны для какой-то одной модели объекта управления. Там даже нет никакого объяснения, какие объекты должны описываться каждой моделью.

В данном случае Вы ссылаетесь еще на относительно приличное описание - хоть и написано суконным языком, - вот первый попавшийся пример их заумной фразы -"ПИД-регулятор, воплощенный в виде технического устройства, называют ПИД-контроллером.", но хотя бы без грубых грамматических и смысловых ошибок, характерных для "новых" курсов. Уже хорошо.

[digital 0]

Спасибо Вам большое за советы. Замечу только, что этих "теоретиков" я не читаю - они не теоретики, а обычные компиляторы. Переписывают отовсюду - создают "курс" для студентов или отчетов на какой-нибудь кафедре. Студентам этого не понять. Приходится зубрить, наверное. Графики, которые там приводятся посчитаны для какой-то одной модели объекта управления. Там даже нет никакого объяснения, какие объекты должны описываться каждой моделью.

В данном случае Вы ссылаетесь еще на относительно приличное описание - хоть и написано суконным языком, - вот первый попавшийся пример их заумной фразы -"ПИД-регулятор, воплощенный в виде технического устройства, называют ПИД-контроллером.", но хотя бы без грубых грамматических и смысловых ошибок, характерных для "новых" курсов. Уже хорошо.

 

лучше спорить по сути, а не по форме , правильнее было привести в чем именно они не правы, тем более по вашему они не правы быть и не могут, ибо они и ваш вариант приводят, только они объясняют почему и откуда

[Tanya 4]

только они объясняют почему и откуда

Рада, что теперь Вы все поняли. Так модель какого порядка правильно описывает Ваш котел?

[somebody111 0]

Невозможно настроить так, чтобы никогда не было насыщения - иначе это будет не регулирование, а старческий сон.

вам правильно ответили. Как только регулятор уходит в насыщение, система управления становится нелинейной. Поведение нелинейной системы предсказать возможно, но сложно.Вся реальная (с практической точки зрения) ТАУ построена на линейных системах. Как только система становится нелинейной, учебники по ТАУ можно не читать. По этой причине подобной ситуации надо максимально избегать. Если регулятор уходит в насыщение - это первый признак того,что система работает на пределе возможностей.

разве ПИД не обязан адекватно реагировать при любом изменение задатчика?

Вам про Фому, а вы про Ерёму. Я на примере намекну вам, о чём Таня пытается вдолбить.

Есть объект управления - огромная 100 литровая бочка с водой. Нагревается до 100 градусов 24 часа. Приблизительная модель объекта:

H=1/(T*s+1).

Сделаем регулятор температуры этой воды, используя принцип полной внутренней компенсации. Передаточная функция регулятора должна быть (T*s+1). В этом случае передаточкая функция разомкнутой системы будет Hр=1, т.е. безынерционный элемент. Математически, с точки зрения ТАУ, все правильно. А теперь, как схемотехник, расскажите мне какая мощность будет вашего нагревателя ^_^. По этой причине и ставят задатчики интенсивности в главные контуры регулирования.Тоже касается и электроприводов

Изменено 26 апреля, 2016 пользователем somebody111

[somebody111 0]

А как быть в том случае если алгоритм не выдает крайнее значение заполнения? А это нужно например чтобы сразу быстро стартануть мотор.

Давайте сначала. Регулятор - эта штука,которая компенсирует постоянные времени объекта управления. Если вы делаете систему управления вашим моторчиком одноконтурной, т.е.ток не ограничиваете, то компенсация должна быть такой, чтобы предать системе нужный тип переходного процесса. Некоторые виды этих процессов привожу в ссылке ниже:

http://s32.postimg.org/rmz66yzk3/200468_html_m3fcc6b2f.png

Если вы хотите поднять быстродействие, можно увеличить П-составляющую регулятора. Одновременно с ним увеличится и жесткость механической характеристики вашего привода.

Как правило для управления электроприводом этого достаточно. В этом случае под нагрузкой разница между заданием и реальной скоростью будет какая-то, но с увеличением П-составляющей она будет уменьшаться, но 0 не будет никогда.

Если вам нужно,чтобы характеристика было абсолютно жесткой, т.е. при любой нагрузке моторчик должен вращаться с постоянной скоростью без просадки, добавьте интегральную составляющую.Значение интегральной составляющей в этом случае будет определять "как быстро частота вращения достигнет заданного значения". Но бесконечно её увеличивать нельзя. Во-первых, с увеличением И-составляющей снижается запас устойчивости системы.Во-вторых, появится такой эффект как перерегулирование.Следует отметить, что в ПИ-регуляторе, П-составляющая вносит реальный вклад только в начале, когда интегратор еще не зарядился; как только интегратор накопил ошибку, вклад П-составляющей по сравнению с И -никакой, даже мешает.В моих задачах,например, жесткая характеристика электропривода и ,тем более ,перерегулирование недопустимы - резвый двигатель ломает дорогую механику,а,при перерегулировании электровоз начинает шатать. Поэтому, как правило, ограничиваются П-регулятором и задатчиком интенсивности. В этом случает перерегулирование исключено ,а удары в механике сведены к минимуму. Но если очень надо, для каких-нибудь станков, вводится интегральная составляющая, которая сведет разницу между заданием и реальной частотой в 0, но в этом случает, для избежания подобных проблем ПИ-регулятор модифицируют. В зависимости от задачи, можно 100 этих модификаций придумать. В частности,чуть выше был упомянута модификация с компенсацией насыщения. Она используется тогда, когда у вас двигатель перегружен, регулятор насыщен и от привода требуется быстро отреагировать,когда нагрузка будет снята. С простым регулятором сначало пройдет какое-то время на разрядку интегратора,а потом на его новую зарядку. С алгоритмом компенсации насыщения И составляющая быстрее разрядится и привод быстрее отреагирует и ,самое главное, колебаний скорости в этот момент не будет

 

Про Д составляющую забудьте. В электроприводе Д составляющая приносит только вред. В промышленных и непромышленных задачах она не используется. Она используется либо в крутых цифровых системах (и то, в тык, по определению производной она не делается- за подробностями к проектировщикам всяких цифровых фильтров на плисах) либо на объектах с огроменной постоянной времени. Например, какой-нибудь тепловой объект, который часа два только разогревается. Можно загнать в максимум И-составляющую,чтобы компенсировать эти два часа, а можно немножко снять с И и отдать на Д

Изменено 26 апреля, 2016 пользователем somebody111

[demiurg_spb 0]

вам правильно ответили. Как только регулятор уходит в насыщение, система управления становится нелинейной.

Уже по второму кругу пошли.

Вы излагаете на весьма доступном языке и я в состоянии оценить весь ваш лингвистический порыв, но ТАУ я изучал в течение 6 семестров на кафедре САУ по специальности электропривод в Политехе, примерно 15 лет назад и кое-что ещё помню...

А теперь по существу. Научите нас всех как проектировать регулятор контура положения (без насыщения), например, для гиростабилизированной платформы с ограниченной подвижностью?

[Tanya 4]

Про Д составляющую забудьте. В электроприводе Д составляющая приносит только вред.

До этого места я Вам мысленно кивала... Но тут не могу молчать.

Где же тут какая-то особенность в механике по сравнению с теплом?

Уравнения одинаковые.

Вот, хотим скорость стабилизировать. Производная скорости - ускорение, силой вызываемое. Если мы детектируем силу, которая еще не успела вызвать существенное отклонение, то почему мы должны отказать себе в удовольствии противодействовать ей - убить ее на корню сразу?

С другой стороны и моторчик, и печку мы можем моделировать конденсатором с резисторами и внешними генераторами тока.

Нет никаких отличий, кроме названий. В одном случае напряжение на конденсаторе мы называем температурой, в другом - скоростью.

С третьей стороны - Д-компонента вводит в систему вязкое трение (для случая механики), что позволяет нам увеличить П-компоненту.

Есть еще и другие стороны рассмотрения на фазовой диаграмме...

 

Уже по второму кругу пошли.

Вы излагаете на весьма доступном языке и я в состоянии оценить весь ваш лингвистический порыв, но ТАУ я изучал в течение 6 семестров на кафедре САУ по специальности электропривод в Политехе, примерно 15 лет назад и кое-что ещё помню...

А теперь по существу. Научите нас всех как проектировать регулятор контура положения (без насыщения), например, для гиростабилизированной платформы с ограниченной подвижностью?

А я вот не изучала ни ТАУ, ни САУ - совсем недавно мне объяснили, что эти аббревиатуры значат...

Поэтому, наверное, и не понимаю, какой плюс мы извлекаем из насыщения (зашкаливания) системы управления.

Объясните, пожалуйста.

[somebody111 0]

Где же тут какая-то особенность в механике по сравнению с теплом?

Тепловые процессы сами по себе медленные. В первом приближении их можно рассматривать апериодическим звеном. Если делать ПИ-регулятор, то постоянную времени придется сильно задрать,что и приведет к ко всяким перерегулированиям и насыщениям. А можно закрыть глаза и сказать,что в более точном приближении объект описывается апериодическим 2 порядка и постоянные времени можно распределить введением Д-составляющей. Без Д-составляющей регулятор будет насыщаться и де-факто будет не ПИ, а релейный регулятор.Для тиристоров в преобразователе - это не самый лучший режим.

--

Механика - вообще другая тема. Если вы рассматриваете просто двигатель - вы правы.Это линейный объект управления. Как только нацепите на вал редуктор, начнуться проблемы, связанные с наличием люфта в механической передаче,т.е. система с нелинейностью. Проявляться она будет в том, что при запуске и реверсах будет удар. Реально работающих систем, которые его напрямую компенсируют, еще не придумали, но есть панацея - делать привод менее резвым. Д-составляющая,наоборот, и вводится для резвости.Если люфт игнорировать, то будут 10-ти кратные удары в редукторе и через полгода его придется менять.Если речь идет о 100Вт-ном моторчике, то без проблем купить другой более мощный редуктор. В моих задачах двигатель стоит 4 миллиона, преобразователь 2, а редуктор 15. Преобразователь я могу штамповать пачками, двигатель полностью защищен преобразователем и с ним ничего не будет, а вот редуктор изготавливается пол года, мощнее сделать невозможно, стоит гораздо дороже и запасного нет-)

Другими словами, основное отличие теплового объекта и механической в том, что тепловой объект - линейный с большой постоянной времени, а механическая система -нелинейная, когда идет выбор люфта.

А теперь по существу. Научите нас всех как проектировать регулятор контура положения (без насыщения)

Еще раз вам повторяю - то, что регулятор уходит в насыщение не есть хорошо. Если вы понимаете это проблему - это одно, если принимать это за норму - другое.

Изменено 27 апреля, 2016 пользователем somebody111

[Tanya 4]

Тепловые процессы сами по себе медленные.

---

Механика - вообще другая тема. Если вы рассматриваете просто двигатель - вы правы. Как только нацепите на вал редуктор, начнуться проблемы, связанные с наличием люфта в механической передаче,т.е. система с нелинейностью.

Слово "медленные" должно ведь что-то означать. По сравнению с чем? Вот если на оси времени не ставить масштаб, то как узнать, что они медленные? Тепловые процессы тоже могут быть нелинейными. Вообще говоря, тепловые системы могут быть протяженными с такими интересными явлениями, как тепловые волны, о которых мало кто знает...

В механике ведь тоже можно представить себе систему со многими степенями свободы, собственными частотами и нелинейным взаимодействием, но ведь музыканты играют на всяких там (особенно сейчас модных) виолончелях. но у них внутри немного более сложная система управления, чем ПИД.

[demiurg_spb 0]

А я вот не изучала ни ТАУ, ни САУ - совсем недавно мне объяснили, что эти аббревиатуры значат...

Поэтому, наверное, и не понимаю, какой плюс мы извлекаем из насыщения (зашкаливания) системы управления.

Объясните, пожалуйста.

Хочется ругаться!!! Где я говорю что насыщение - это хорошо и что из этого мы извлекаем плюсы???

Я говорю совсем о другом - о том что есть системы которые по своей сути имеют границы и рано или поздно уходят в насыщение.

И я уже приводил такой пример из области механики. Чтобы вы поняли попробую перекинуть в область температуры:

Ваша печь имеет конечную мощность ТЭНов, а вы задали уставку по температуре слишком большую или камера потеряла герметичность (забыли закрыть дверь) и как тут не грей, на уставку не выйти. Это не совсем обычная ситуация в вашей сфере, а в других сферах - это норма жизни!

А вы всё никак в это не верите... Насыщение - это ТИПОВАЯ ситуация любого нормально спроектированного регулятора, и из этой ситуации он должен выходить красиво. Вот тут и приходится включать сообразительность и не давать интегратору возможности кушать "сверх нормы".