LabVIEW PID and Fuzzy Logic Toolkit API Reference

PID - Selbstoptimierung (Temperatur) (VI)

  • Aktualisiert2023-02-21
  • 6 Minute(n) Lesezeit

PID - Selbstoptimierung (Temperatur) (VI)

Übergeordnete Palette: PID-VIs

Erfordert: Full Development System

Dient zum direkten Regeln und Optimieren eines Systems. Mit diesem VI lässt sich nicht nur die Reaktionsgeschwindigkeit von Temperatursystemen, sondern auch von anderen Arten von Systemen mit Totzeit verbessern. Zur Kompensierung der Totzeit und zum Optimieren des Systems verwendet dieses VI das Internal-Model-Control-Verfahren.

Beispiel

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Manuelle Steuerung gibt den Ausgabewert des Reglers an, wenn Autom? FALSE ist.
Autom? gibt an, ob das System automatisch oder manuell geregelt bzw. gesteuert werden soll. In manchen Fällen müssen Sie möglicherweise den PID-Regler ausschalten und das System manuell steuern. Die Standardeinstellung lautet TRUE. Wenn Autom? TRUE ist, arbeitet das VI mit automatischer Regelung. Bei FALSE lässt es sich manuell steuern. Der Wechsel von manueller Steuerung zu automatischer Regelung erfolgt ruckfrei.
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.
Gewünschte Temperatur gibt die gewünschte Temperatur (den Sollwert) der Regelstrecke an.
Gemessene Temperatur gibt die gemessene Temperatur (den gemessenen Wert der Prozessvariablen) der Regelstrecke an. Dieser Wert entspricht dem Rückkopplungswert einer rückgekoppelten Regelschleife.
Regelstreckenparameter (Eingang) gibt die Verstärkung, die Zeitkonstante und Laufzeit (Totzeit) der Regelstrecke aus.
Prozessverstärkung gibt die Prozessverstärkung (K) an.
Zeitkonstante (s) gibt die Zeitkonstante (T) in Sekunden an.
Verzögerungszeit (s) gibt die Verzögerungszeit (L) in Sekunden an.
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 (Eingang) 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.
dt (s) gibt das Intervall in Sekunden an, in dem das VI aufgerufen wird. Wenn dt (s) kleiner oder gleich 0 ist, berechnet das VI mit Hilfe eines internen Timers mit einer Auflösung von 1 ms die Zeit seit seinem 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 geführten Sollwertänderung gegenüber der Störunterdrückung 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. Dieser Wert wird in einem Algorithmus mit zwei Freiheitsgraden genutzt.
Selbstoptimierungsparameter gibt verschiedene Parameter für die Selbstoptimierung an.
Reglertyp gibt an, welche Parameter von der Selbstoptimierung ausgegeben werden sollen.

0P—Gibt an, dass nur die Proportionalparameter auszugeben sind.
1PI—Gibt an, dass die Proportionalparameter und die Integralparameter auszugeben sind.
2PID—Gibt an, dass die Proportionalparameter, die Integralparameter und die Differenzialparameter auszugeben sind.
Zeitkonstantenfaktor gibt einen Teiler für die ermittelte Zeitkonstante zum Erzielen der gewünschten Reaktionszeit an. Bei einem Zeitkonstantenfaktor größer als 1 erhöht sich die Reaktionszeit. Bei einem Zeitkonstantenfaktor kleiner als 1 erhöht sich die Reaktionszeit.
Schrittamplitude gibt die Amplitude des Sollwertrelais-Schaltvorgangs an. Das Sollwertrelais bewegt sich zwischen SollwertAmplitude und Sollwert + Amplitude.
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.
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").
Optimierung beendet? gibt nach Abschluss der Selbstoptimierung TRUE aus. Anhand dieses Ausgangswerts lässt sich der Aktualisierungszeitpunkt der PID-Verstärkungswerte (Eingang) bestimmen.
Regelstreckenparameter (Ausgang) gibt die berechnete Verstärkung, Zeitkonstante und Totzeit der Regelstrecke aus.
Prozessverstärkung gibt die berechnete Prozessverstärkung (K) aus.
Zeitkonstante (s) gibt die berechnete Zeitkonstante (T) in Sekunden aus.
Verzögerungszeit (s) gibt die berechnete Verzögerungszeit (L) in Sekunden aus.
PID-Verstärkungswerte (Ausgang) gibt die aktualisierten PID-Verstärkungsparameter nach der automatischen Feinabstimmung aus. Normale Ausgangswerte sind mit den Werten in PID-Verstärkungswerte (Eingang) identisch.
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.

Beispiel

Siehe VI "Autotuning Smith Predictor" unter labview\examples\control\PID als Anwendungsbeispiel für "PID - Selbstoptimierung (Temperatur)" (VI).

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