LabVIEW PID and Fuzzy Logic Toolkit API Reference

控制策略设计

  • 更新时间2023-02-21
  • 阅读时长4分钟

绘制一个包含物理过程和控制因子(如阀门和测量)的流程图可设计控制策略。同时还包括过程反馈和任何所需的计算。然后使用PID VI,结合LabVIEW中的数学与逻辑VI/函数,可将流程图转换为LabVIEW程序框图。

下图展示了一个控制流程图样本:

下图展示了对应的LabVIEW程序框图:

第一幅图中,FT是流量传送器,LT是液位传送器,LC是液位控制,SP是设定值。该简化VI缺失的唯一元素是环整定参数和自动/手动转换。

通过DAQ设备、FieldPoint I/O模块、GPIB仪器或串行I/O端口可处理输入和输出。轮询率可实时调整。潜在轮询率仅受硬件和VI数量及图形复杂程度限制。

设置定时

PID VI和PID超前滞后VI依赖于时间。VI获取定时信息的方式有两种:通过周期时间控制的值dt获取,或通过 PID VI中创建的计时器获取。如dt小于等于0,则VI在LabVIEW每次调用时计算新的定时信息。每次调用时,VI都测量自上次调用后的时间,并在计算中使用两次调用之间的差值。如从使用某个LabVIEW定时VI/函数的While循环调用VI,可获得同样有规律的定时,且内部计时器对变化进行补偿。但时间计数器函数的精度仅限于1 ms。

dt为正值(单位为秒),则VI在计算中使用该值,与已用时间无关。NI建议在快速循环中使用此方法。例如,使用采集硬件为控制器输入或实时应用定时。关于使用PID VI定时的范例,请参考labview\examples\control\PID目录下的范例。

查找相关范例

注:  如已安装NI-DAQmx,还可查看labview\examples\DAQmx\Control\Control.llb目录下的相关范例。

根据控制理论,控制系统对物理过程采样的速率必须是物理过程中最快时间常量的十倍。例如,小型系统中温度控制循环的典型时间常量是60秒。该情况下,6秒的周期时间就已足够。更快的周期并不会提高性能。实际上,过快运行所有控制VI可能降低LabVIEW应用的响应时间。

循环中的所有VI在同一周期时间每个循环执行一次。如需以不同周期时间运行多个控制VI,同时仍然共享VI之间的数据(如级联结构),则必须将VI分开置于独立定时的While循环中。下列程序框图展示了带两个独立定时While循环的级联结构。

全局变量将循环APID VI的输出传递至循环B中PID VI的过程变量输入。可将这两个While循环置于同一程序框图或不同VI。使用其他全局或局部变量在两个While循环之间传递其他所需数据。

如VI前面板不包含LabVIEW必须频繁更新的图形,则PID VI可以千赫兹(kHz)速率执行。但是,鼠标活动和窗口滚动之类的操作会干扰这些速率。

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