pid

 

ưới đây là một số câu hòi và trả lời về Hiệu Chỉnh PID cho Biến tần , bác nào có ý kiến muốn chia sẻ về vấn đề này thì post lên nhé:

Hỏi :Chào các bạn để hiệu chỉnh PID cho biến tần diều chỉnh cho bơm chẳng hạng thì thông thường ta chỉnh thông số P , I ,D như thế nào cho tối ưu nhất . Biến tần Tele co chức năng Auto nhung tôi muốn các bác chỉ giúp chỉnh bằng tay
Nếu bác nào có tài liệu cách chỉnh thông số PID hiệu quả nhất.

Tổng hợp một số ý kiến do các thành viên đưa ra:

1.Trước tiên bạn cài đặt hệ số P trước. từ nhỏ tới lớn đến khi nào đạt được độ cứng cần thiết của hệ thống.
2.Thứ 2 bạn cài đặt tới hệ số I. Từ nhỏ tới lớn, quan sát đáp ứng của hệ thống khi các thông số thay đổi. Khi nào đạt được khi thôi
3.Cuối cùng bạn chỉnh tới thông số D. Khi hệ số I tăng thì đáp ứng của hệ thống nhanh nhưng rễ mất ổn định, bị dao động. Bạn cũng tăng từ từ hệ số D lên.

Mình có ý kiến thế này:
P: Là thông số của hàm tỷ lệ: Nó có chức năng khếch đại sai số e=(SV-PV)
Nó có ý nghĩa làm tăng độ cứng đặc tính PID.
I: Là thông số của hàm tích phân: Nó có ý nghĩa làm tăng tính đáp ứng của hệ thống (VD: Khi hệ số I càng lớn, hệ thống đáp ứng càng nhanh nhưng cũng rất dễ mất ổn định)
D: Là thông số của hàm vi phâm: Nó có ý nghĩa làm ổn định hệ thống ( Khi thông số này càng lớn thì làm cho giá trị hiện thời nhanh được kéo về gần giá trị đặt).
Hệ điều khiển PD thường được ứng dụng nhiều trong thực tế, thường thông số I người ta để mặc định. Khi cài đặt biến tần chạy PID bạn cần cài đặt giới hạn giá trị tích phân và PID để đảm bảo hệ thống không vượt ra khỏi ngưỡng cho phép.
Chúc bạn thành công.
( Theo bigboy)

Tôi chỉ nói theo kinh nghiệm thôi, không biết có ai trên diễn đàn này giải thích cho tôi hiểu rõ hơn về các thông số PID không.
Tôi có một hệ thống bơm nuoc, gắn biến tần điều khiển theo áp suất, biến tần Danfoss, trong đó chỉnh như sau:
PID proportional gain = 0.6
PID intergration time = off (không sử dụng)
PID diferentiator time = 0.8
PID differentiator gain limit = 5
Đó là set thẳng trong bộ biến tần. Còn ở PLC thì để tôi vào nhà máy xem mới gửi cho bạn được.
Nhưng tôi cũng mong mọi người trên diễn đàn có thể nói sự tác động của các thông số đến thiết bị như thế nào rõ hơn.
Biến tần ổn định khi thông số mà nó điều khiển dường như không thay đổi, nó chỉ dao động ít ngay tại setpoint. Ví dụ như cái biến tần Danfoss tôi nói điều khiển một cái bơm ở áp lực 4 bar thì hầu như nó chỉ dao động rất ít xung quanh 4 bả và tần số thì chỉ dao động +/- 0.5 hz thôi.
( Theo Rockwell)

Chào các bác,
Em cũng biết đôi chút về PID post lên để các bác tham khảo.
P : Proportional
I : Integral
D : Derivative
Sai số = (giá trị đặt) - (giá trị đo)
Điều khiển PID là 1 kiểu điều khiển có hồi tiếp, ngõ ra thay đổi tương ứng với sự thay đổi của giá trị đo. Tùy theo mức độ (hoặc người ta chỉ biết tới đó ) thì người ta có thể chỉ áp dụng P control, PI control, hoặc PID control.
Proportional : trong phương pháp điều khiển này, người ta sẽ thiết lập 1 vùng tỉ lệ và trong vùng này thì ngõ ra điều khiển sẽ tỉ lệ với sai số
VD: trong temperature controller của OMRON thì nếu ta thiết lập set-poin là 100 độ C và vùng tỉ lệ là 10 thì khi ở 90 độ C, ngõ ra là 100%; khi ở 95 độ C thì ngõ ra sẽ là 50% và khi ở 99 độ C thì ngõ ra sẽ chỉ la 10% mà thôi.
Integral : với phương pháp điều khiển Propotional, sai số không thể khử hết được, phương pháp Integral sẽ làm nhiệm vụ đó thông qua hệ số Ki.Sai số sẽ được thu thập và tính toán sau 1 khoảng thời gian(thường là 1 vài chu kì) để đưa ra hằng số Ki và đưa vào biểu thức tính toán để khử hết sai số gây ra do hệ thống.
Derivative : với phương pháp này, ngõ ra điều khiển sẽ được tính toán và tỉ lệ với tốc độ thay đổi của sai số. Phương pháp này dùng để chi phối sự đáp ứng của bộ điều khiển với sự thay đổi của hệ thống. Kd càng lớn, tốc độ đáp ứng càng nhanh, nhưng khi đó sẽ dễ xảy ra tình trạng vọt lố; tốt nhất là nên set thử, khi nào hệt thống ổn định thì ok.
(Theo Zero)

Có thể chia bộ đk PID làm 2 loại:
1. Loại chỉ có 2 tham số P&I: Dùng để đk các đối tượng có quán tính nhỏ, như: Đk mức, lưu lượng, áp suất...
2. Loại có cả P,I&D: Dùng để đk các đối tượng có quán tính lớn, như: Đk nhiệt độ
Chú ý rằng: Tùy theo hãng sx mà P có thể là Proportional Band hoặc là Proportional Gain (còn gọi là G:độ lợi). p=100/G (nếu là độ lợi thì giá trị của nó nhỏ thôi, khoảng 0.5,1,2 gì đó; nếu là Proportional Band thì nó trên dưới 100)
1. Nếu bạn chọn PI: Thì P=100; I=8-10 giây.
2. Nếu bạn chọn PID: Thì P=80, I=10-12 giây, D=2 giây.
Sau khi nhập các thông số trên, bạn phải tinh chỉnh lại để chọn thông số phù hợp nhất nhé. Vì cùng một hệ thống nhưng các điểm làm việc khác nhau sẽ cho một bộ tham số khác nhau (nhưng lệch nhau không nhiều). Theo tôi, bạn nên chọn: P=100, I=10, D=2
Nếu bạn chọn PID rồi mà hệ thống vẫn chưa đáp ứng đủ nhanh thì bạn nên xem xét sử dung bộ đk Cascade. Nói nôm na là sử dụng 2 hay nhiều bộ đk PID ghép nối tiếp (nhiều đầu vào, 1 đầu ra). Việc xác định tham số pid cho chúng cũng không khó lắm nhưng hơi dài dòng.
(Theo Hại điện)

Qua kinh nghiệm từ bản thân, các đồng nghiệp tại công ty, tôi nhận thấy rằng hầu hết mọi người khi mới ra trường thì nói đến điều chỉnh là nói đến tổng hợp PID, nói đến các tiêu chuẩn ổn định, nhưng khi bắt tay vào thực tế thì không thể xây dựng được mô hình toán học của đối tượng. Tuy nhiên, khi áp dụng các mô hình toán học đã được nghiên cứu kỹ lưỡng đăng tải trên báo cũng gặp phải khó khăn do có rất nhiều điều kiện và thông số trong đó được lựa chọn chủ quan.
Đối với các nhà máy sản xuất hiện đại được xây dựng gần đây thì không có nhà tích hợp nào đủ thời gian và công sức để có thể xây dựng mô hình toán học tính toán các thông số PID. Khi các hệ thống được xây dựng mới người ta sẽ đặt thông số theo các hệ thống tương tự đã biết và hiệu chỉnh cho phù hợp với yêu cầu vận hành. Nếu không có kinh nghiệm thì có thể sử dụng phương pháp thử sai. Chỉnh định các thông số PID như vậy thường không phải do các kỹ sư điện mà thường do các kỹ sư phụ trách quá trình sản xuất hoặc kỹ sư vận hành thực hiện.
Bài viết này mong được góp một ít kiến thức về PID nhằm giúp các sinh viên Tự động hoá sắp ra trường, cũng như các kỹ sư chuyên ngành đang đảm trách quá trình sản xuất hoặc vận hành có cái nhìn đơn giản và thực tế hoá về điều chỉnh PID.
1. Định nghĩa đơn giản về PID
1.1 Điều chỉnh tỷ lệ (P) là gì:
Điều chỉnh tỷ lệ là phương pháp điều chỉnh tạo ra tín hiệu điều chỉnh tỷ lệ với sai lệch đầu vào.
1.2 Điều chỉnh tích phân (I) là gì:
Phương pháp điều chỉnh tỷ lệ để lại một độ lệch (offset)sau điều chỉnh rất lớn. Để khắc phục ta sử dụng kết hợp điều chỉnh tỷ lệ với điều chỉnh tích phân. Điều chỉnh tích phân là phương pháp điều chỉnh tạo ra tín hiệu điều chỉnh sao cho độ lệch giảm tới O.
1.3 Điều chỉnh vi phân( D):
Khi hằng số thời gian hoặc thời gian chết của hệ thống rất lớn điều chỉnh theo P hoặc PI có đáp ứng quá chậm thì ta sử dụng kết hợp với điều chỉnh vi phân. Điều chỉnh vi phân tạo ra tín hiệu điều chỉnh sao cho tỷ lệ với tốc độ thay đổi sai lệch đầu vào.
2. Thực tế về các bộ điều chỉnh PID.
Hiện nay hầu hết các bộ điều chỉnh mới sản xuất có chức năng tự động xác định tham số PID. Chức năng tự động này làm việc rất tốt với các hệ thống điều chỉnh nhiệt độ và tốc độ động cơ. Các hệ thống lớn không có chức năng tự đông xác định thông số nhưng được trang bị hệ thống vẽ đồ thị tín hiệu đo được của biến quá trình (proces value- PV) và biến đầu ra của bộ điều khiển (manipulated value-MV). Ta có thể dễ dàng nhìn được dạng PV và đo được chu kỳ dao động cũng như độ lệch. Mỗi mạch vòng thường có thể đặt thông số trực tiếp trên giao diện người và máy hoặc dùng máy tính lập trình can thiệp. Tuỳ theo nhà sản xuất mà số lượng, tên gọi các thông số có thể khác nhau. Có ba thông số cơ bản mà hầu hết các bộ điều chỉnh đều giống nhau là ba thông số PID.
3. Hiệu chỉnh theo phương pháp thử sai của Thomas Chen công ty FOXBORO
Ba thông số quan trọng nhất là PID được thể hiện như sau:
P: trong lý thuyết thường thể hiện bằng hệ số tỷ lệ nhưng ngày nay trong hầu hết các hệ thống người ta không sử dụng hệ số tỷ lệ K mà dùng một thông số khác gọi là dải tỷ lệ (proportional band – P band). ý nghĩa của dải tỷ lệ như sau: P band ="20%" thì với sự thay đổi 20 % giá trị đầu vào bộ điều khiển sẽ gây ra sự thay đổi 100% tin hiệu đầu ra, với P band ="500%" thì với sự thay đổi tín hiệu đo 100 % thì tín hiệu đầu ra chỉ thay đổi có 20%. Quan hệ giữa hệ số tỷ lệ và dải tỷ lệ:
K= 100/ % P band
I: Được thể hiện theo đơn vị đo thời gian là giây. Thời gian càng nhỏ thể hiện tác động điều chỉnh tích phân càng mạnh, ứng với độ lệch càng bé.
D: Cũng được thể hiện theo đơn vị đo thời gian là giây. Thời gian càng lớn thì điều chỉnh vi phân càng mạnh, ứng với bộ điều chỉnh đáp ứng với thay đổi đầu vào càng nhanh.
Rất ít các mạch điều chỉnh yêu cầu sử dụng điều chỉnh D. Hầu hết mạch điều chỉnh PI đủ đáp ứng yêu cầu điều chỉnh. Sau đây là phương pháp xác định thông số PI.
Bước 1:
Đặt thời gian tích phân cực đại, thời gian vi phân cực tiểu. Khi đó hệ thống chỉ điều khiển tỉ lệ. Sau đó giảm dải tỉ lệ cho đến khi dao động xuất hiện. đo chu kì của dao động.
(khoảng thời gian giữa hai điểm cực đại hoặc cực tiểu của dao động. Ta gọi thời gian này là chu kỳ tự nhiên)
Bước 2:
Đặt thời gian tích phân bằng chu kỳ tự nhiên. Quan sát chu kỳ dao động mới , nó sẽ tăng thêm khoảng 40~43% của chu kỳ tự nhiên. Nếu chu kỳ dao động lớn hơn mức trên thì cần tăng thời gian tích phân.
Bước 3: Cuối cùng ta điều chỉnh dải tỷ lệ sao cho độ lệch và thời gian đạt đến ổn định phù hợp với yêu cầu. Nguyên tắc điều chỉnh như sau dải tỷ lệ càng lớn thì độ lệch điều chỉnh càng lớn, thời gian đạt đến ổn định càng ngắn, dải tỷ lệ càng nhỏ thì độ lệch càng nhỏ, thời gian đạt đến ổn định càng dài.
Mặc dù không có điều kiện thủ nghiệm nhiều cũng như tổng kết kết quả thực nghiệm nhưng phương pháp trên thực sự giúp chúng tôi có được định hướng khi hiệu chỉnh các thông số.
(Theo Hunter31887)

Nội dung chính