PID - Fortgeschrittene Selbstoptimierung
- Aktualisiert2025-07-30
- 7 Minute(n) Lesezeit
Implementiert einen PID-Regler unter Verwendung eines PID-Algorithmus mit optionalen erweiterten Funktionen und führt eine Selbstoptimierung des Reglers aus. Dieses VI kann auch in Real-Time-Anwendungen genutzt werden.

Ein-/Ausgänge
Alpha
—
Alpha gibt die Differenzierfilter-Zeitkonstante an. Beim Erhöhen dieses Werts vergrößert sich die Dämpfung des D-Anteils. Alpha kann ein Wert im Bereich von 0 bis 1 sein. Wenn Sie für Alpha NaN angeben, heißt das, dass kein Differenzierfilter angewendet wird.
Gamma
—
Gamma ist der Betrag, um den der auf den D-Anteil angewandte Fehler gewichtet wird. Der Standardwert lautet 0. Dadurch wird ein sprunghafter Anstieg des D-Anteils, der so genannte "Derivative Kick" verhindert, der nach einer Änderung des Sollwerts auftreten kann Bei bestimmten Kaskadenreglern, wo dieser Anstieg nichts ausmacht, lässt sich die Geschwindigkeit des ersten PID-Reglers durch Erhöhen von Gamma verbessern.
Manuelle Steuerung
—
Manuelle Steuerung gibt den Ausgabewert des Reglers an, wenn Autom? FALSE ist.
Autom.? (F)
—
Autom? gibt an, ob der PID-Regler automatisch oder manuell geregelt bzw. gesteuert werden soll. Das VI ermittelt anhand der Eingabe am Eingang Selbstoptimierung? und der Vorfahren, die am Eingang Selbstoptimierungsparameter festgelegt wurde, welcher boolesche Wert an den Eingang Autom? des VIs "PID - Fortgeschritten" zu übergeben ist. Die Standardeinstellung lautet FALSE.
Ausgangsbereich
—
Ausgangsbereich gibt den Bereich an, an den der Ausgangswert angepasst werden soll. Der Standardbereich liegt zwischen –100 und 100, was den prozentual angegebenen Werten entspricht. Sie können diesen Bereich je nach Regelungssystem anpassen. So können Sie beispielsweise statt Prozentwerten Einheiten einander zuordnen. Wenn der Reglerausgangswert an den angegebenen Mindest- oder Höchstwerten gesättigt ist, ruft das VI einen Integrator-Anti-Windup-Algorithmus auf.
Sollwert
—
Sollwert gibt den Sollwert der Prozessvariablen an.
Prozessvariable
—
Prozessvariable gibt den gemessenen Wert der geregelten Prozessvariable an. Dieser Wert entspricht dem Rückkopplungswert einer rückgekoppelten Regelschleife.
Selbstoptimierung? (F)
—
Selbstoptimierung? gibt an, dass mit der Selbstoptimierung begonnen werden soll. Dieser Eingang ist mit einem booleschen Element zu verbinden, dessen Standardeinstellung FALSE ist und dessen Schaltverhalten auf "Latch" eingestellt ist. Die Standardeinstellung lautet FALSE.
PID-Verstärkungswerte
—
PID-Verstärkungswerte gibt die proportionale Verstärkung, die Nachstellzeit und die Vorhaltzeit des Reglers an.
dt (s)
—
dt (s) gibt das Intervall in Sekunden an, in dem die VIs PID - Online-Selbstoptimierung und PID - Fortgeschritten aufgerufen werden. Wenn dt (s) kleiner oder gleich 0 ist, berechnen die VIs mit Hilfe eines internen Timers mit einer Auflösung von 1 ms die Zeit seit ihrem letzten Aufruf. Wenn dt (s) unter 1 ms liegen muss, müssen Sie den Wert explizit angeben. Der Standardwert lautet –1.
Neu initialisieren? (F)
—
Neu initialisieren? gibt an, ob die internen Parameter (wie der Integrationsfehler des Reglers) neu initialisiert werden sollen. Setzen Sie Neu initialisieren? auf TRUE, wenn Ihre Anwendung in der Lage sein muss, die Regelschleife zu stoppen und neu zu starten, ohne selbst ihre Ausführung beenden zu müssen. Die Standardeinstellung lautet FALSE.
Beta
—
Beta gibt die relative Wichtigkeit der Störunterdrückung gegenüber der geführten Sollwertänderung an. Für die meisten Anwendungen ist der Standardwert 1 ausreichend. Wenn Sie einen kleineren Wert zwischen 0 und 1 wählen, können Sie der Störunterdrückung größere Bedeutung zuweisen, z. B. bei Prozesslaständerungen. Das VI "PID - Fortgeschritten" nutzt diesen Wert wird in einem Algorithmus mit zwei Freiheitsgraden. Wenn Selbstoptimierung? TRUE ist, stellt das VI Beta auf 1 ein.
Selbstoptimierungsparameter
—
Selbstoptimierungsparameter gibt verschiedene Parameter für die Selbstoptimierung an. Manuell können diese Werte im Selbstoptimierungsassistenten festgelegt werden.
Ausgabe
—
Ausgabe gibt den Controller-Ausgangswert des PID-Algorithmus aus, mit dem die Regelung durchgeführt wird. Wenn das VI einen ungültigen Eingangswert empfängt, lautet Ausgabe NaN ("Keine Zahl").
Optimierte PID-Verstärkungswerte
—
Optimierte PID-Verstärkungswerte gibt die proportionale Verstärkung, die Nachstellzeit und die Vorhaltzeit des Reglers an.
Optimierung beendet?
—
Abstimmung beendet? gibt an, dass die automatische Feinabstimmung abgeschlossen ist. Anhand dieses Ausgangswerts lässt sich der Aktualisierungszeitpunkt der PID-Verstärkungswerte bestimmen. |
Beispiele
Die folgenden Beispieldateien sind in LabVIEW enthalten.
- labview\examples\control\PID\Autotuning PID Online.vi
Alpha
—
Autom.? (F)
—
Ausgangsbereich
—
Verfahren
—
Ausgabe
—
Optimierte PID-Verstärkungswerte
—
Optimierung beendet?
—