पीआईडी ​​तापमान नियंत्रक सिमुलेशन

मैंने पीआईडी ​​नियंत्रकों के विषय पर इस संसाधन के लेखों की खोज की। कई लेख। और ऐसे नियामकों के संचालन के सिद्धांतों की व्याख्या के साथ। और मापदंडों का चयन करने के लिए एल्गोरिदम के साथ। और लोहे और कार्यक्रमों के विशिष्ट टुकड़ों पर कार्यान्वयन के साथ। मैंने एक चीज नहीं देखी - मॉडल पर पीआईडी ​​नियंत्रकों का अनुकरण ताकि बिना किसी लोहे के स्पर्श वाला उपयोगकर्ता पीआईडी ​​नियंत्रक के संचालन को "महसूस" कर सके।

ऐसा करने के लिए, तापमान संवेदक और पीआईडी ​​नियंत्रक के साथ एक हीटिंग तत्व का एक चटाई मॉडल बनाया गया था (बेशक, सरलीकरण का एक गुच्छा, लेकिन यथार्थवाद का त्याग किए बिना)। यह नियमित एक्सेल पर लागू किया गया है। ताकि कोई भी उपयोगकर्ता खुद को आभासी मापदंडों को "मोड़" सके, और देख सकता है कि इसके बारे में क्या आता है। वास्तव में, मैंने अपने समय में इस मॉडल को अपने हाथों से पीआईडी ​​नियंत्रण प्रक्रिया को "स्पर्श" करने के लिए किया था।

मॉडल में स्वयं निम्नलिखित पैरामीटर हैं:

• गर्म शरीर के केएफ जड़ता (द्रव्यमान, धड़कन। विशिष्ट गर्मी, इन्सुलेशन)
• परिवेश का तापमान °
• प्रारंभिक शरीर का तापमान ° C

PID नियंत्रक में निम्नलिखित पैरामीटर हैं:

• लक्ष्य तापमान ° C
• Coeff। आनुपातिक प्रभाव
• Coeff। अंतर प्रदर्शन
• Coeff। अभिन्न प्रभाव
• नियंत्रण क्रिया का अधिकतम मूल्य
• कुल लाभ (यदि 0 है, तो नियामक और हीटर काम नहीं करते हैं)

आगे कई तस्वीरें

1. सबसे पहले PID नियंत्रण बंद करें और सुनिश्चित करें कि मॉडल पर्याप्त है।

हम शरीर और पर्यावरण के तापमान को बराबर सेट करते हैं और ग्राफ पर यह सुनिश्चित करते हैं कि तापमान स्थिर है:



अब हम शरीर के तापमान को परिवेश के तापमान से ऊपर सेट करते हैं, ग्राफ को फिर से बनाया जाता है और हम देखते हैं कि शरीर का तापमान परिवेश के तापमान पर तेजी से बढ़ता है।



एक ही बात है, लेकिन अब शरीर का तापमान परिवेश के तापमान से नीचे है।



हम जड़ता गुणांक को कम करते हैं, और हम देखते हैं कि शरीर का तापमान तेजी से पर्यावरण में जाता है।



हम जड़ता गुणांक को बढ़ाते हैं, और हम देखते हैं कि शरीर का तापमान पर्यावरण की ओर धीरे-धीरे बढ़ता है।



अब हीटिंग चालू करें (लेकिन पीआईडी ​​नियंत्रक नहीं!)। ऐसा करने के लिए, नियंत्रण कॉलम में "2 बार" हीटिंग "चालू करें -" पावर "= 20 के लिए 0 से 2 यूनिट समय, और" पावर "= 10 के लिए 11 से 12 यूनिट समय। ग्राफ पर, हम एक पर्याप्त प्रतिक्रिया का निरीक्षण करते हैं।



अब "" "पावर" पर "निरंतर" हीटिंग चालू करें। 10. हम देखते हैं कि शरीर का तापमान बढ़ता है, लेकिन एक निश्चित सीमा तक - "शक्ति" पर्याप्त नहीं है।



2. अब मैं "पीआईडी ​​नियंत्रक" चालू करता हूं, और देखें कि यह तापमान को कैसे नियंत्रित करेगा।

लक्ष्य तापमान को 100 ° C और Kp = 1, Kd = 1, Ki = 0.1 पर सेट करें।



Ki को बढ़ाकर 1 करें, और देखें कि यह इस मामले में पूरी तरह से उपयोगी नहीं है।



अब हम अभिन्न घटक की को हटाते हैं और देखते हैं - अब समायोजन 100 डिग्री तक नहीं पहुंचता है - अभिन्न घटक के बिना थोड़ा "शक्ति" है।



K और / या Kp की वृद्धि करें - अब "पावर" पर्याप्त था, लेकिन अभिन्न घटक के बिना उच्च-आवृत्ति दोलन उत्पन्न हुए।



अच्छी तरह से और इतने पर।

फ़ाइल से लिंक करें। कौन परवाह करता है - चारों ओर खेलते हैं।