PID-Relais-Selbstoptimierungsverfahren

Das Selbstoptimierungsverfahren "PID-Relais", das vom Selbstoptimierungsassistenten und der Instanz "PID-Relais" des VIs PID - Online-Selbstoptimierung genutzt wird, ermittelt die zum Optimieren des Reglers benötigten Werte mit Hilfe des Sollwertrelais-Experiments.

In der folgenden Abbildung wird die durch das Sollwertrelais-Experiment angeregte Selbstoptimierung dargestellt, bei dem ein Relais und ein zusätzliches Rückkopplungssignal mit dem Sollwert verbunden werden. Das Sollwertrelais ändert den Sollwert um einen bestimmten Wert nach oben oder nach unten, und der Regler reagiert auf die Änderung. Der Selbstoptimierungsprozess durchläuft auf diese Weise mehrere Konfigurationen, bis das optimale Reglerverhalten gefunden ist. Das VI PID - Selbstoptimierung und die Instanz "PID-Relais" des polymorphen VIs PID - Online-Selbstoptimierung implementieren diesen Prozess direkt. Der vorhandene Regler verbleibt in der Schleife.

Bei den meisten Systemen erzeugt die nicht lineare Relaiskennlinie einen Grenzzyklus, aus dem der Selbstoptimierungsalgorithmus die für die Optimierung des PID-Reglers benötigten Angaben entnimmt. Wenn der vorhandene Regler ein Proportionalregler ist, ermittelt der Selbstoptimierungsalgorithmus die endgültige Verstärkung K_u und die endgültige Periodendauer T_u. Handelt es sich hingegen um einen PI- oder PID-Regler, ermittelt der Selbstoptimierungsalgorithmus zwei Parameter des Integral-plus-Totzeit-Modells, und zwar die Totzeit und die Zeitkonstante T_P.