Что такое ПИД-регулятор

ПИД-регулятор – это устройство для поддержания в нужном интервале параметров. Если говорить другими словами, то это устройство с обратной связью в управляющем контуре. Оно универсально и позволяет реализовать все возможные законы регулирования.

Где используются пид-регуляторы?

• Для промышленного оборудования;
• В роботехнике;
• Централизированном АСУ ТП.

Сфера применения их практически неограниченная. С их помощью значение быстро возвращается в нужный интервал, а это позволяет обеспечить качественную и бесперебойную работу. Да и стоимость устройств доступная для всех.

Что представляет собой ПИД-регулятор?

Ранее уже говорилось, что представляет собой это устройство, но разберем, из чего состоит управляющий сигнал. Выделяют следующие компоненты:

• Пропорциональный. Создается на базе отличий фактического и указанного параметра. Колебания характеристик напрямую влияет на силу сигнала. Ключевой минус П-регуляторов – статическая ошибка и ограниченная точность.
• Интегральный. Устраняет статическую ошибку. Задача его компенсировать ошибку, изменить параметры до заданных параметров Такой вид управления не используется для динамических систем, так как суммирование ошибок может привести к росту сигнала, а система дает сбой.
• Дифференциальной. Используется с целью увеличения быстродействия. Благодаря этой составляющей скорость изменений значений уменьшается или увеличивается пропорционально.

Настройки ПИД-регулятора

Осуществляется она после выполнения расчетов по специальной формуле и после определения пропорционального, интегрального и дифференциального коэффициента.

Далее уже определяются передаточные функции, происходит вычисление показателей:

• Скорость регулирования;
• Инерционность;
• Точность и т.п.

При этом важно понимать, что все расчеты в данном случае производятся для оборудования, работающего в идеальных условиях. Наличие же каких-то помех и других аспектов не позволяет применять эти параметры для создания системы авторегулирования. Именно поэтому расчеты являются лишь дополнительным источником, не более. Кроме того, желательно, чтобы их производили специалисты. Так результат будет точным.

При создании ПИД-регуляторов используется устройство, которое воспроизводит изменение параметров, а также измерительное оборудование. Это позволяет мониторить систему и подбирать нужные коэффициенты.

Выглядит это примерно так: устанавливается оборудование, вводятся необходимые коэффициенты и настраиваются.

Пример использование ПИД-регулятора в приводе насоса

Самая простая схема подключения представляет собой следующее:

• Датчик и внешнее оборудование подключается к входам.
• Задается нужное давление. При любом изменении параметра создается сигнал.
• Преобразователь снижает или уменьшает напряжение электродвигателя до достижения заданных параметров давления. Соответственно, давление от расхода в системе не зависит.

Это простейшая схема. Преобразователи также управлять могут несколькими показателями. К примеру, отопительные насосы регулируются по уличной температуре и теплоносителя. Выбор оборудования напрямую зависит от области применения.

Используются устройства ПИД-регулятором и в сложных конструкциях. Главное – выбрать правильное оборудование. Одним из надежных и востребованных считается регулятор Danfoss. Это профессиональное оборудование, способное прослужить не один десяток лет. Стоимость на него доступная, как частному лицу, так и крупной компании, поэтому приобрести это устройство не составит труда.