PIDアルゴリズムを高度なオプション機能と一緒に使用してPIDコントローラを実装し、コントローラにオートチューニングを適用します。このVIは、RTアプリケーションで使用できます。

メモ このVIは、 PIDアドバンスド VIと PIDオンラインオートチューニング VIの両方の機能を組み込んでいる。


icon

入力/出力

  • cdbl.png アルファ

    アルファには、微分フィルタ時間定数を指定します。この値を増加させると、微分動作の減衰が増加します。

    アルファは0~1の値、または微分フィルタを適用しないことを示すNaNが可能です。

  • cdbl.png ガンマ

    ガンマには、微分動作に適用される誤差を加重する量を指定します。デフォルト値は0で、微分キック (目標値の変更後に起こる可能性のあるコントローラ出力の急激な変化) を回避します。

    微分キックの心配がない特定のカスケード制御操作では、ガンマを増加させることで、最初のPIDコントローラの速度が上がる場合があります。

  • cdbl.png 手動制御

    手動制御には、自動?がFALSEのときの制御出力の値を指定します。

  • cbool.png 自動? (F)

    自動?には、PIDコントローラが自動制御と手動制御のどちらを使用するかを指定します。このVIは、「PID上級」VIの自動?入力に伝達するブール値を決定するときに、オートチューニング?入力と、オートチューニングパラメータ入力に指定する技法を考慮します。デフォルトはFALSEです。

  • cnclst.png 出力レンジ

    出力範囲は、制御出力を強制する範囲を指定します。デフォルトの範囲は –100~100であり、これはフルスケールのパーセントとして指定された値に対応します。

    この範囲は、制御システムに合わせて変更できます。たとえば、パーセントからパーセントではなく、工学単位から工学単位に関連付けることができます。このVIは、指定された最小値または最大値でコントローラ出力が飽和したときに、積分器アンチワインドアップを実装します。

  • cdbl.png 出力上限

    出力上限には、コントローラ出力の最大値を指定します。デフォルト値は100です。

  • cdbl.png 出力下限

    出力下限には、コントローラ出力の最小値を指定します。デフォルト値は –100です。

  • cdbl.png 目標値

    目標値は、制御されているプロセス変数の目標値を指定します。

  • cdbl.png プロセス変数

    プロセス変数には、制御されているプロセス変数の測定値を指定します。この値は、フィードバック制御ループのフィードバック値と同じです。

  • cbool.png オートチューニング? (F)

    オートチューニング?には、オートチューニングを開始することを指定します。この入力には、ラッチ機械的動作をする、デフォルト値がFALSEのブール制御器を配線してください。デフォルトはFALSEです。

  • cnclst.png PIDゲイン

    PIDゲインは、コントローラの比例ゲイン、積分時間、および微分時間パラメータを指定します。

  • cdbl.png 比例ゲイン (Kc)

    比例ゲイン (Kc) は、コントローラの比例ゲインを指定します。デフォルトは1です。

    PIDコントローラを定義する式で、 KCは比例ゲインを表します。

  • cdbl.png 積分時間 (Ti, min)

    積分時間 (Ti, min) は、積分時間を分単位で指定します。デフォルトは0.01です。

  • cdbl.png 微分時間 (Td, min)

    微分時間 (Td, min) は、微分時間を分単位で指定します。デフォルトは0です。

  • cdbl.png dt (s)

    dt (s)には、「PIDオンラインオートチューニング」VIと「PID上級」VIが呼び出されるループサイクル時間または間隔を秒数で指定します。dt (s)がゼロ以下の場合、このVIは、分解能1 msの内蔵タイマーを使用して、前回の呼び出し以降の時間を計算します。dt (s) が1 ms未満である必要がある場合は、値を明示的に指定してください。デフォルト値は –1です。

  • cbool.png 再初期化? (F)

    再初期化?には、統合されたエラーなど、コントローラの内部パラメータを再初期化するかどうかを指定します。アプリケーション全体を再起動せずに、制御ループを停止して再開することが必要な場合は、再初期化?をTRUEに設定します。デフォルトはFALSEです。

  • cdbl.png ベータ

    ベータは、目標値トラッキングへの変動抑制の相対的重要度を指定します。ほとんどのアプリケーションでデフォルト値の1が適切です。プロセス負荷の変更などの変動抑制を強調する場合には、より小さい値 (0~1の値) を使用します。

    「PID上級」VIは、この値を2つの自由度アルゴリズムで使用します。オートチューニング?がTRUEの場合、このVIはベータを1に設定します。

  • cnclst.png オートチューニングパラメータ

    オートチューニングパラメータは、オートチューニングプロセスで使用されるさまざまなパラメータを指定します。これらの値は、オートチューニングウィザードで手動で選択できます。

  • cu16.png 方法

    方法は、オートチューニングに使用する方法を指定します。

    0ステップ開ループ―開ループ (ステップテスト) チューニングを使用することを指定します。これは、すべてのプロセスを1次ラグと純粋なデッドタイムシステムとしてモデリング可能と仮定します。
    1ステップ閉ループ―閉ループ (限界ゲイン) チューニングを使用することを指定します。これは、非常に正確ですが、プロセスが定常状態振動にあることが必要です。
    2リレー―リレーフィードバックチューニングを使用することを指定します。これは、振幅を制御して、限界ゲインと限界周波数を得るために閉ループテストでオン/オフリレーを適用します。この技法は、ノイズ低減のためにヒステリシスも採用しています。
    3PIDリレー―PIDリレーチューニングを使用することを指定します。これは、リレーと追加のフィードバック信号を目標値と接続し、PIDコントローラをリレーとともにループ内に保持します。
  • cu16.png コントローラタイプ

    コントローラタイプは、チューニングプロセスの出力として返すパラメータを指定します。

    0P―比例パラメータだけを返すように指定します。
    1PI―比例パラメータと積分パラメータを返すように指定します。
    2PID―比例、積分、微分パラメータを返すように指定します。
  • cu16.png 制御設定

    制御仕様は、オートチューニングプロセスにより決定されるPIDパラメータに必要な応答パフォーマンスを指定します。

    0通常―通常の応答性能を指定します。
    1高速―高速の応答性能を指定します。一般的に、応答が速いほど立ち上がり時間が短くなります。
    2低速― (デフォルト) 低速応答性能を指定します。通常、応答を遅くすると、オーバーシュートが小さくなります。
  • cdbl.png 振幅

    振幅は、目標値リレー動作の振幅を指定します。目標値リレーは、目標値振幅目標値 + 振幅の間になります。

  • idbl.png 出力

    出力は、制御するプロセスに適用するPIDアルゴリズムの制御出力を返します。このVIが無効な入力を受け取った場合、出力NaNを返します。

  • inclst.png チューニングされたPIDゲイン

    チューニングされたPIDゲインは、チューニングされたコントローラの比例ゲイン、積分時間、微分時間パラメータを保持します。

  • idbl.png 比例ゲイン (Kc)

    比例ゲイン (Kc) は、コントローラの比例ゲインを返します。

  • idbl.png 積分時間 (Ti, min)

    積分時間 (Ti, min) は、積分時間を分単位で返します。

  • idbl.png 微分時間 (Td, min)

    微分時間 (Td, min) は、微分時間を分単位で返します。

  • ibool.png チューニング完了?

    チューニング完了?は、オートチューニングプロセスが完了したことを示します。この出力を使用してPIDゲインを更新するタイミングを決定できます。

  • サンプルプログラム

    LabVIEWに含まれている以下のサンプルファイルを参照してください。

    • labview\examples\control\PID\Autotuning PID Online.vi