Algorithme de PID avancé

Le VI PID avancé implémente le même algorithme et les mêmes hypothèses que l'algorithme des VIs de PID, mais offre en plus les fonctionnalités décrites dans les sections ci-dessous.

Le diagramme de simulation suivant représente l'implémentation PID offerte par le VI PID avancé :

Remarque  La construction d'un diagramme de simulation tel que celui représenté ci-dessus requiert le module LabVIEW Control Design and Simulation. Cependant, les VIs PID vous permettent d'implémenter des régulateurs PID. Le module Control Design and Simulation n'est pas requis pour construire des régulateurs PID.

Fonctionnement en mode manuel ou en mode automatique

Dans certains cas, vous serez peut-être amené à arrêter le régulateur PID et exécuter le système en mode boucle ouverte, ou manuel. Le VI PID avancé implémente une méthode similaire à l'algorithme anti-saturation pour garantir que la transition entre les modes manuel et automatique n'engendre pas de pics à la sortie du régulateur.

Pondération de la consigne pour les actions proportionnelle et dérivée

La pondération de la consigne correspond aux corrections appliquées à la valeur de l'erreur du régulateur. L'entrée bêta (Β), qui peut être comprise entre 0 et 1, est appliquée à l'action proportionnelle, tel que :

Vous pouvez utiliser l'entrée bêta pour réduire le dépassement lors du changement de consigne et pour permettre l'augmentation du gain du régulateur de façon à améliorer le rejet des perturbations du régulateur.

L'entrée gamma (γ), qui peut aussi être comprise entre 0 et 1, est appliquée à l'erreur et à la dérivée, tel que :

Filtre () pour l'action dérivée

L'action dérivée implémentée par le VI PID avancé est basée sur la méthode inverse de l'action dérivée. Cependant, selon les valeurs de l'action dérivée, du gain proportionnel et du temps d'échantillonnage, le régulateur risque de générer des réponses à oscillation rapide, notamment lorsque l'on effectue un réglage automatique de PID. Afin d'éviter ce problème, ce VI dispose d'un paramètre alpha () qui implémente un filtre complémentaire pour l'action dérivée (D). Ce filtre réduit la largeur de la bande, tel que :

où T_d est le temps dérivé en minutes, également appelé temps de dérivation

PID à erreur quadratique implémenté par le facteur de linéarité (L)

L'entrée linéarité introduit un changement de linéarité sur le gain, comme l'illustrent les équations suivantes :

L'erreur utilisée pour calculer l'action proportionnelle avec un contrôle à deux degrés de liberté est définie selon la formule suivante :

Si L est égal à 1, le régulateur est linéaire. Si la valeur est 0,1, le gain minimal du régulateur est 10% K_c. L'utilisation d'un terme de gain non linéaire est appelée algorithme de PID à erreur quadratique.