PID Regulator

Hva er en PID regulator?�Hvordan bruke en PID regulator?�En kort innføring i bruk av PID simulator for undervisning.

Wickipedia

Hva er en PID regulator ?

• En PID regulator er en elektrisk komponent som basert på kontinuerlig måling av ett virkelig nivå sammenliknet med ett ønsket nivå hjelper til å sette best mulig ordre.

​

Hvorfor en egen PID simulator ?

• PID er en veldig vanlig komponent innen automasjon.
• PID må justeres riktig � feiljustering kan forkorte levetid vesentlig på komponenter� feiljustering kan gi feil regulering.
• PID innfører matematiske begreper som er ukjente for VG1 og VG2� P = Proporsjonal� I = Integral� D = Derivat� dT = Tid mellom målinger�

​

Hvorfor en egen PID simulator ?

• Vi ønsker å gi forståelse av virkemåten uten bruk av kompliserte matematiske begreper.
• Vi ønsker å gi en forståelse av dimensjonering av utstyr.
• Vi ønsker å gi en forståelse av at alle inn/utsignaler innenfor ett definert område kan presenteres i %
• Vi ønsker å gi en enkel begrepsforståelse av uttrykkene �Proporsjonal�Integral�Derivat�Delta tid.
• Mange lærer best ved å forsøke å regulere selv.

Hva er Proporsjonal ?

​

​

• Dersom en verdi øker eller minsker i forhold til endringer i gitte kriterier så sier vi at økningen er proporsjonal.
• 1. Proporsjonal med en faktor = 1.
• 2. Proporsjonal med en faktor > 1.
• 3. Proporsjonal med en faktor <1.
• 4. Omvendt Proporsjonal med en faktor = 1.
• 5. Min gode stefar pleide å si.�� «Utgiftene er omvendt proporsjonal med inntektene ganget med en faktor større enn en»
• I en PID regulator er Proporsjonaldelen en verdi basert på forskjellen mellom lest verdi og ønsket verdi.

​

​

​

Hva er Integral ?

• Integral er ett matematisk uttrykk for arealet under ett punkt i en kurve.
• Ved å summere integralverdiene over en gitt tid så får man det samlede arealet under en kurve i den gitte tiden.
• I en PID regulator brukes Integraldelen til å balansere for små avvik mellom �ønsket verdi og virkelig verdi da arealet på avviket øker over tid.

​

• Kort fortalt kan man si at Integraldelen øker nøyaktigheten i reguleringen.

Hva er Derivat ?

• Derivat er ett matematisk uttrykk som forteller om stigningen til ett punkt i en kurve.
• Ved å sammenlikne to fortløpende målinger i ett gitt tidsintervall, så får man ett utrykk for endringshastigheten.
• Denne endringshastigheten brukes i en PID regulator til å dempe virkningen av plutselige kortvarige endringer.
• I en PID regulator kan man se på D delen som en støtdemper.

Hva betyr dT?

• dT står for Delta Tid.
• I PID reguleringen betyr dT tiden mellom to fortløpende målinger av virkelig nivå.

​

• Hyppigheten av målinger gir stort utslag i virkemåten til en PID regulator.� Det er stor forskjell mellom å måle virkelig nivå en gang i minuttet,� en gang i sekundet eller 100 ganger i sekundet.
• I en PID regulator påvirker dT både reaksjonsevnen og nøyaktigheten til en regulering.

Så til selve PID simulatoren.

• Programmet simulerer en PID regulering av nivået i en vanntank.
• Vi kan sette kapasitet på pumper.
• Vi kan endre ønsket vann nivå i tanken.
• Vi kan endre forbruk fra tanken.
• Vi kan justere faktorverdiene til P, I og D.
• Vi kan justere tidsintervallet dT.
• Vi kan se resultatene av vår regulering på et oscilloskop.

​

• Målet er å vise riktig regulering samt å vise hva som kan skje ved feil regulering.
• Her er en manual til programmet.