PID - Fortgeschrittene Selbstoptimierung (VI)

Übergeordnete Palette: PID-VIs

Erfordert: Full Development System

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.

Hinweis  Dieses VI ist eine Kombination aus den VIs PID - Fortgeschritten und PID - Online-Selbstoptimierung.

Beispiel

Zum Blockdiagramm hinzufügen

Auf Palette suchen

	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 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 gibt den Ausgabewert des Reglers an, wenn Autom? FALSE ist.
	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 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. Max. Ausgangswert gibt den maximalen Ausgangswert des Reglers an. Die Standardeinstellung lautet 100. Min. Ausgangswert gibt den minimalen Ausgangswert des Reglers an. Die Standardeinstellung lautet –100.
	Sollwert gibt den Sollwert der Prozessvariablen an.
	Prozessvariable gibt den gemessenen Wert der geregelten Prozessvariable an. Dieser Wert entspricht dem Rückkopplungswert einer rückgekoppelten Regelschleife.
	PID-Verstärkungswerte gibt die proportionale Verstärkung, die Nachstellzeit und die Vorhaltzeit des Reglers an. Proportionalanteil (Kc) gibt den Proportionalanteil des Reglers an. Der Standardwert lautet 1. In der Definitionsgleichung für den PID-Regler steht KP für den Proportionalanteil. Nachstellzeit (Ti, min) gibt die Nachstellzeit in Minuten an. Die Standardeinstellung lautet 0,01. Vorhaltzeit (Td, min) gibt die Vorhaltzeit in Minuten an. Der Standardwert lautet 0.
	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.
	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? 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 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 gibt verschiedene Parameter für die Selbstoptimierung an. Manuell können diese Werte im Selbstoptimierungsassistenten festgelegt werden. Verfahren gibt die Vorgehensweise für die Selbstoptimierung an. 0 Sprungtest (offene Regelstrecke)—Gibt an, dass die Optimierung anhand eines Sprungtests der offenen Regelstrecke (open loop) durchgeführt werden soll. Voraussetzung dafür ist jedoch, dass sich jeder Prozess als Verzögerungsglied erster Ordnung und reines Totzeitsystem modellieren lässt. 1 Sprungtest (geschlossener Regelkreis)—Gibt an, dass die Optimierung anhand eines geschlossenen Regelkreises (zum Ermitteln der Grenzverstärkung) durchgeführt werden soll. Diese Methode ist sehr genau, erfordert jedoch eine stabile Oszillation. 2 Relais—Gibt an, dass die Optimierung mit Hilfe der Relais-Feedback-Methode durchgeführt werden soll. Dabei wird ein Ein/Aus-Relais in einen Regelkreis eingefügt, um eine stabile Oszillation zu erzielen und die entsprechenden Werte für die Verstärkung und Frequenz zu ermitteln. Bei diesem Verfahren wird außerdem zum Reduzieren des Rauschens eine Hysterese verwendet. 3 PID-Relais—Gibt an, dass eine PID-Relais-Optimierung durchgeführt werden soll. Dabei werden ein Relais und ein zusätzliches Rückkopplungssignal mit dem Sollwert verbunden und der PID-Regler befindet sich mit dem Relais in einer Schleife. Reglertyp gibt an, welche Parameter von der Selbstoptimierung ausgegeben werden sollen. 0 P—Gibt an, dass nur die Proportionalparameter auszugeben sind. 1 PI—Gibt an, dass die Proportionalparameter und die Integralparameter auszugeben sind. 2 PID—Gibt an, dass die Proportionalparameter, die Integralparameter und die Differenzialparameter auszugeben sind. Regelungseinstellung gibt das gewünschte Ansprechverhalten der PID-Parameter an, das während der Selbstoptimierung festgelegt werden soll. 0 Normal—Gibt an, dass das Ansprechverhalten normal ist. 1 Schnell—Gibt an, dass das Ansprechverhalten schnell ist. Je schneller die Reaktion ist, desto geringer fällt in der Regel die Anstiegsdauer aus. 2 Langsam—(Standard) Gibt an, dass das Ansprechverhalten langsam ist. Je langsamer die Reaktion ist, desto geringer ist in der Regel das Überschwingen. Amplitude gibt die Amplitude des Sollwertrelais-Schaltvorgangs an. Das Sollwertrelais bewegt sich zwischen Sollwert – Amplitude und Sollwert + Amplitude.
	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 gibt die proportionale Verstärkung, die Nachstellzeit und die Vorhaltzeit des Reglers an. Proportionalanteil (Kc) gibt den Proportionalanteil des Reglers aus. Nachstellzeit (Ti, min) gibt die Nachstellzeit in Minuten aus. Vorhaltzeit (Td, min) gibt die Vorhaltzeit in Minuten aus.
	Abstimmung beendet? gibt an, dass die automatische Feinabstimmung abgeschlossen ist. Anhand dieses Ausgangswerts lässt sich der Aktualisierungszeitpunkt der PID-Verstärkungswerte bestimmen.

Beispiel

Siehe VI "Autotuning PID Online" unter labview\examples\control\PID als Anwendungsbeispiel für "PID - Fortgeschrittene Selbstoptimierung" (VI).

 Beispiel öffnen  Nach ähnlichen Beispielen suchen