PID 컨트롤러를 조정하는 데 관련된 것은 무엇입니까?

비례 integral-indevative Controller (PID 컨트롤러)를 조정하는 것은 프로세스 제어를 전문으로하는 엔지니어에게 일반적인 활동입니다. 이 경우 "튜닝"은 컨트롤러 비례 대역, 적분 동작 및 파생 동작과 관련된 매개 변수를 변경하는 것을 말합니다. 수작업으로 튜닝 매개 변수를 계산하는 몇 가지 방법과 화학 공정에서 컨트롤러를 자동으로 조정하는 데 사용할 수있는 수많은 소프트웨어 패키지가 있습니다. 튜닝이 시작되기 전에 엔지니어가 먼저 조정되는 제어 루프와 전체 시스템에 대한 제어 루프의 영향을 조사하는 것이 중요합니다.

컨트롤러의 튜닝 매개 변수를 변경하여 자동 컨트롤러의 성능을 조정하고 변경할 수 있습니다. PID 컨트롤러를 조정할 때 일반적으로 비례 대역, 적분 동작 및 파생 동작의 세 가지 설정이 있습니다. 클래식 PID 알고리즘의 첫 번째, 두 번째 및 세 번째 용어로 표시됩니다.tively u = k _p e + k _i ∫ e dt + k _d de/dt

용어 u 는 반환 신호를 나타냅니다. k _p 은 비례 이득입니다. e 은 오류 또는 오프셋 항이며 현재 값과 컨트롤러 설정 점의 차이를 나타냅니다. k _i 은 적분 게인이며, k _d 는 파생적 이득입니다. 그리고 t 은 시간입니다. 이 방정식의 Laplace 변환은 k _p + k _i /s + k _d s

로 언급 될 수 있습니다.

PID 컨트롤러를 조정하기 전에 엔지니어는 먼저 부적절한 튜닝이 업셋을 유발하는지 또는 오작동 또는 고장 장비와 같은 다른 할당 가능한 원인이 있는지 확인하기 위해 조정되는 프로세스를 검사해야합니다. 변동성의 실제 원인이 붙어있는 제어 밸브, 부서진 기기 또는제어 시스템 논리의 오류. 프로세스가 철저히 검사되고 현장 기기의 기능이 확인되었을 때만 튜닝을 고려해야합니다.

PID 컨트롤러를 조정하는 데 화학, 전기 및 기기 엔지니어가 사용하는 여러 가지 방법이 있습니다. Ziegler-Nichols 방법은 프로세스의 궁극적 이득과 궁극적 인 기간을 사용하여 P 전용, PI-ONLY 및 PID 제어 체계에 대한 공격적인 튜닝 매개 변수를 계산하는 예 중 하나입니다. Tyreus-Luyben 방법과 같은 다른 제어 체계는 시스템 진동을 줄이기 위해 공식화됩니다. PID 컨트롤러를 조정하는 데 사용되는 방법은 제어 루프 자체의 특성에 의해 지시 될 수 있습니다.

일반적으로 컨트롤러의 게인 기간을 늘리면 컨트롤러가보다 적극적으로 행동하게됩니다. 보다 필수적 인 동작은 정상 상태 값과 원하는 설정 점 사이의 오프셋을 줄이는 데 도움이되지만 너무 많이 사용되면 진동으로 이어질 수 있습니다. 파생어 용어는 랩을 막는 데 사용됩니다컨트롤러의 현재 가치의 ID 이동. 이들은 각각의 고전적인 튜닝 매개 변수의 효과에 대한 일반적인 의미를 제공하는 휴리스틱입니다.

많은 분산 제어 시스템 (DCS) 패키지에는 제어 루프를 자동으로 조정하는 데 사용할 수있는 소프트웨어가 포함되어 있습니다. 이 소프트웨어 패키지는 종종 과거 성능을 검사하거나 확립 된 튜닝 절차로 설명 된 테스트 방법을 자동으로 수행하여 프로세스를 조정합니다. 대부분의 절차와 마찬가지로 주요 튜닝 절차가 완료된 후 프로세스에 맞게 엔지니어가 미세 조정 및 작은 조정을해야합니다.