studiuje automatyke i powiem szczerze jest to tutaj dobrze wytłumaczone, szczególlnie sens działania takiego urządzenia, u nas tego tak nie wytłumaczyli, dali jakies wzory i zrozum to, a najpierw trzeba istotę zrozumieć, dlatego wielki plus dla Pana pracy
No jestem pod wrażeniem. Pięć lat studiowałem automatykę. Specjalność regulatory i układy regulacji. Wyjaśnienie tematu PID zwykłem Kowalskiemu to wyzwanie. Czym jest transmitancja układu i dobór parametrów regulatora, aby osiągnąć określoną jakość regulacji, wow...
Od 4 lat składam i latam dronami wyścigowymi. I jakieś tam pojęcie o PID miałem, ale ten film rozjaśnił mi znacznie bardziej sytuację, za co autorowi dziękuje.
Napisałem do Pana maila z prośbą o wyjaśnienie PID i tydzień później powstał ten odcinek :) Bardzo mi to rozjaśniło pogląd sytuacji, tym bardziej że na co dzień zajmuję się naprawą wtryskarek które o te regulatory są po prostu oparte. Bardzo dziękuję za ten odcinek, wszystko zostało wyjaśnione w 20 minut.
Z regulatorami PID mam do czynienia na codzień w pracy (programista PLC, branża energetyczna) - używamy gotowych bloków funkcyjnych dostarczanych przez producenta w sterownikach PLC. Samo strojenie jest często pojmowane przez specjalistów jako swego rodzaju sztuka, rzemiosło. Oczywiście, istnieje kilkanaście metod strojenia regulatorów, ale większość z nich wymaga analizy odpowiedzi skokowej, doprowadzenia obiektu na skraj stabilności co w przypadku np ciśnienia oleju w turbinach lub temperatury spalin w kotle itp. może być niewykonalne lub bardzo ryzykowne. Zazwyczaj nastawy dobiera się na wyczucie, bazując na doświadczeniu. Jak jest możliwość podczas uruchmonień to robi się testy i optymalizację nastaw w warunkach kontrolowanych. Jest duże pole do popisu i osoba, która potrafi takie regulatory stroić w celu optymalizacji instalacji przemysłowych jest bardzo pożądana na rynku
Pracuje z serwo napędami na codzień i muszę powiedzieć że strojenie regulatora PID jest bardzo proste. Nauczyłem tego już kilkudziesięciu ludzi przez telefon, ważne jest tylko to aby wiedzieć jak działa dany człon regulatora i widzieć wartości zadanej i błędu. Tak naprawdę jest to temat na kilkadziesiąt minut ciekawej i działającej na wyobraźnie opowieści 🤓
U mnie w fabryce korzystamy z regulatorów PID w falownikach i służą nawet nie tyle do zadawania konkretnej prędkości , ale do odszukania prędkości jaka nas interesuje . Przykładem będzie nawijarka , która ma nawijać linkę "na bieżąco" zależnie od prędkości z jaką jest jej materiał podawany lub się zatrzymać , gdy zatrzyma się podawanie linki. Bardzo ciekawy kanał i świetne tłumaczenie
Wartościowy materiał. Może warto tylko dopowiedzieć, że przedstawiony schemat blokowy to realizacja równoległa PID, a potem na schemacie elektronicznym jest tzw. realizacja idealna, w której wzmocnienie jest wspólne dla 3 torów, a potem w torze P jest wzmocnienie jednostkowe. Dla takiej struktury ławo zmieniać parametry PID: wzmocnienie, czas zdwojenia i czas wyprzedzenia.
Zgodnie z prośbą postaram się napisać co wiem na temat. 1. Przeregulowanie nie jest dokładnie tym, co można wywnioskować z filmu (okolice 5:10). Jest to najczęściej definiowane jako maksymalna wartość pierwszego uchybu o przeciwnym znaku niż uchyb początkowy (tego największego garbu na wykresie pomniejszonego o wartość zadaną) podzielona przez uchyb początkowy. Zatem, jeśli np. zadajemy prędkość 1000 obr/min, a silnik rozpędzi się do 1100 obr/min, przeregulowanie wynosi (1100-1000)/1000*100%=10 000/1000 %=10%. (przeregulowanie bezwględne). istnieje jeszcze przeregulowanie względne, moim zdaniem rzadziej używane- nazywane jest względnym i można znaleźć definicje chociażby na wikipedii. 2. odpowiedź skokowa układu pokazana w 8:32- przedstawiona odpowiedź może mieć miejsce w układzie o źle dobranych nastawach. W praktyce dąży się uzyskania jak najszybszej odpowiedzi zbliżonej do odpowiedzi układu inercyjnego pierwszego rzędu. Bez przeregulowania, oscylacji i z możliwie krótkim czasem osiągnięcia stanu ustalonego. W układach wyższych rzędów regulacja jest kompromisem pomiędzy krzepkością (odpornościa układu na zakłócenia) a szybkością odpowiedzi. Jednak czy ktoś jechał tramwajem, który ruszając z miejsca przyspiesza, zwalnia, przyspiesza, zwalnia, przyspiesza, zwalnia... Następny przystanek. ? NONSENS. Oczywiście stosowane są bardziej rozbudowane systemy regulacji, często połączonych kaskadowo regulatorów, jednak charakter odpowiedzi przedstawiony na tym przebiegu jest daleki od pożądanego. 3. W praktyce analogowe regulatory zostały prawie w całości wyparte przez cyfrowe mikrokontrolery. Wprowadzają one sporo komplikacji, ale i nowych możliwości. Zatem w praktyce należy poznać jednak dyskretne algorytmy (chociaż podstawowe ich wersje, tzn. bez anti-windup'a itp.) dotyczące regulatorów PID i przystąpić do ich implementacji najczęściej w języku C lub podobnym na mikrokontrolerze. Układy analogowe są wrażliwe chociażby na czynniki zewnętrzne- temperatura, wilgotność, czas- które wpływają na zmianę ich parametrów a w efekcie odstępstwa od przewidywań jakościowych działania układu. 4. Prawdą jest, że strojenie regulatorów nie jest łatwą sprawą. Istnieją metody analityczne jak kryterium symetrycznego lub modułowego optimum (jest ich dużo i zależą one od obiektu regulacji). Co więcej, jak wspomniano w filmie, obiekt regulacji również wpływa na działanie układu, tzn. np. rozgrzane uzwojenia silnika zwiększają swoją rezystancję, co w efekcie wpływa na równania stanu układu i analiza bierze w łeb. Często dostraja się je wg widzimisię na podstawie symulacji i eksperymentów. Natomiast w erze środowisk symulacyjnych doświadczony projektant jest w stanie dobrać takie nastawy metodą prób i błędów. Wyraźnie można zaobserwować zmiany działania układu i przewidzieć odpowiednie nastawy w kilku iteracjach.
Człowieku, gdzie Ty się chowałeś, jak ja studiowałem?! :) Fajnie opowiedziane, rzetelnie i rzeczowo. PID są w przemyśle wszędzie. Naprawdę wszędzie. W mojej działce (tworzywa sztuczne) wykorzystuje się je głównie do sterowania temperaturą, ale również trzymają parametry ruchu jakiś napędów elektrycznych. Jak było powiedziane, PID są obecnie głównie softwerowe, a więc ich nastawy też są znajdowane także przy pomocy innych, specjalnych algorytmów.
@@Shadow_of_STLKR Równoważnie PID to nuda bo ma wejście i wyjście :) Ale jak już mamy sterownik PLC czy komputer przemysłowy to już możemy sobie wykorzystać taki dyskretny PID do kontrolowania obiektu regulacji. Zdarza się też, że mamy autotuning więc parametrów nie musimy dobierać co jest dość wygodne :)
@@Shadow_of_STLKR nie każdy jest użytkownikiem elektrody, a ta seria jest też dla amatorów i coś co dla ciebie jest nudą może być dla kogoś całkowicie niezrozumiałe
Ja dużo siedzę przy budowaniu różnego rodzaju dronów. W tej "branży" PID to jest podstawa aby taki Dron latał prawidłowo. No i tak. Ustawić to "dobrze" to jest czasami droga przez mękę. Nawet produkty tych samych producentów tylko z innej "serii" zachowują się inaczej (kontrolery ESC, silniki itp) i trzeba to ustawiać od nowa.
Sprzężenie w układzie regulacji powinno być ujemne 5:40 uchyb ustalony maleje wraz ze wzrostem współczynnika wzmocnienia. 11:40 na grafice przedstawił Pan odpowiedz skokowa Dodatkowo, metoda Zieglera-Nicholsa opiera się na wyznaczeniu krytycznego współczynnika wzmocnienia i częstotliwości drgań własnych obiektu
@@mateuszmazur4862 z tego co kojarzę są dwie metody zieglera nicholsa - 1. polega na analizie odpowiedzi skokowej i stycznej w miejscu przegięcia, a druga na doprowadzeniu obiektu do granicy stabilności
Kanał jest MEGA!!! Ciężko w necie trafić na tak dobry I ciekawy material. Nawet jak odcinek jest o czymś, co niby się już wie, to zawsze trafi sie jakaś nowinka. Jak mogę zasugierować temat to przydało by sie coś wiecej o praktycznych pomiarach i znajdowaniu błędów w układach takich jak impulsowe zasilacze, itp. A i PLC tez dobre. Pozdrawiam.
Materiał bardzo ciekawy. Osobiście dodałbym na początku 3 główne zagadnienia automatyki stabilność, sterowalność i obserwowalność. Co do sterowania prędkością silnika asynchronicznego (tym bardziej synchronicznego) troszkę regulator PID dziwny jeśli ma się falownik, a sterowanie uchybem poprzez np prądniczkę tachometryczną itd jest trochę na przerost. Lepiej iść w kompensację i model matematyczny silnika i wprowadzić to w falownik (oczywiście w falowniku też jest regulator i nie zawsze PID). Za to dla silników szeregowych itd jak najbardziej praktyczne rozwiązanie.
Też pomyślałem o tym że ustawianie PID przed falownikiem, to taka dyskusyjna sprawa, na którą bardziej światły automatyk przymknie oko, ale początkujący może to niejednoznacznie zrozumieć. Do regulacji obrotów takiego silniczka prądu stałego PID w sam raz ;)
Witam. Sporo montuje sterowników PID w automatyce przemysłowej. Powiem wam, że z praktycznego punktu widzenia wszystkie sterowniki programowalne są w trybie automatycznym. Bywa czasem że potrzeba nawet pół dnia żeby jeden sterownik zaprogramować ręcznie. Dopiero gdy automatyka nie daje sobie rady z ustawieniem wszystkiego przechodzimy w ręczne programowanie.
Lepszym wytłumaczeniem regulatorów, było określenie sposobu działania. Proporcjonalny, jest łatwy do zrozumienia. Wyjście jest równe zero, kiedy błąd jest równy zero. Regulator całkujący można określić jako czas zdwojenia odpowiedzi. Jego działanie polega na zwiększeniu udziału, jeżeli PV zmienia się wolniej od określonej w nastawie. Regulator różniczkujący można określić jako czas wyprzedzenia. działa on odwrotnie do regulatora całkującego. Sprawdza prędkość odpowiedzi PV i odpowiednio koryguje w dół lub w górę wyjście sumatora. Walka z PID to jeden wielki koszmar. Nie da się dojść do doskonałości. Zarówno obiekt jak i zasilanie zmieniają często parametry, co wpływa na odpowiedź w PV
No i nic nie rozumiem... XD Jak widzę "całka" i "różniczka", to mi IQ drastycznie spada. Zresztą, Twoje wyjaśnienie nadal jest pełne hermetycznego języka...
@@wojciechbajon Można to wyjaśnić również łopatologicznie, ale to dość długi proces, mnóstwo tekstu i zawsze zostaje jakieś ale. Najprościej jest rozpoznać przeciwnika w walce na obiekcie. 🤔
Jestem młodym inżynierem i właśnie głównie z powodu chęci zrozumienia tematu trafiłem tutaj. W branży pracuje od roku i niestety nikt z działu produkcji czy utrzymania ruchu nie posiada wiedzy, by zoptymalizować działanie PID. Rzecz jasna swoją funkcje spełniają, lecz jak Pan to trafnie ujął - w większości przypadków działają one na ustawieniach domyślnych. Na różnych etapach produkcji pojawiają się duże odchylenia od zadanej temperatury,przepływu, poziomu, ciśnienia czy pH. Gdyby komuś udałoby się pojąć temat i wprowadzić chociaż mniej więcej optymalne wartości, każdy kolejny etap produkcji, a akurat w moim przypadku mam ich dziesiątki jeśli nie setki, to z każdego kolejnego etapu można byłoby usunąć następne odchylenia. Skutki odpowiednich zadanych wartości są wg mojego krótkiego, lecz już jakiegoś doświadczenia są dwa: oszczędność finansowa i czasu. W obu przypadkach zyskuje i pracownik i pracodawca, dla których optymalizacja kosztów, procesu, właściwości produktu są kluczowe. Właśnie dlatego postanowiłem być tą osobą, która zagłębi się w temat i spróbuje podnieść swoje kwalifikacje, a kto wie, może i dzięki zoptymalizowaniu całego procesu i podniesienia swojej pensji :) dziękuję za film i pozdrawiam
Na produkcji to niestety nie taka prosta sprawa bo nie ma miejsca na błędy. Nie muszę nawet mówić jakie straty może to oznaczać. Są regulatory z jakimś automatycznym strojeniem. PID przerabiałem na studiach na Teorii Sterowania i to na prawdę ciężki temat.
Ładnie pan to tłumaczy ale w kilku miejscach trochę podskoczyłem. "regulator zamienia wartość zadaną na wartość elektryczną" na schemacie widać, że regulator zamienia wartość sygnału błędu na wielkość sterującą. Na schemacie nie zaznaczył Pan, które sygnały się dodają, a które odejmują co ma niebagatelne znaczenie, bo powstaje sprzężenie zwrotne ujemne albo dodatnie. "człon różniczkujący reaguje tym silniej im większe są oscylacje" i tak i nie, a w każdym razie nie tak jak jest to tłumaczone. Można by odnieść wrażenie, że jak uruchomimy człon różniczkujący to oscylacje ustaną. Owszem człon różniczkujący reaguje z wyprzedzeniem, a mówiąc kolokwialnie, reaguje dość nerwowo na odchylenie tego co mamy od tego co chcemy uzyskać. Skutkiem tego, jak nerwowy człon różniczkujący jest silny, to właśnie on prowadzi zwykle do oscylacji układu. Z praktyki trzeba być bardzo ostrożnym z uaktywnianiem członu różniczkującego i jest to uzasadnione w procesach, które są szybkie. Wzory na transmitancję nikomu nic nie dadzą bo to matematyka dla zaawansowanych (szczególnie szukanie oryginału funkcji). Przy metodzie Zieglera-Nicholsa owszem nie znamy obiektu ale znając odpowiedź na skok jednostkowy w zasadzie znamy model obiektu, bo wiemy poniekąd jak się on zachowa w razie zmiany wartości zadanej. PID to, że tak powiem, regulator uniwersalny do regulowania wielu rzeczy ale nie jest to regulator optymalny. Bywają specjalne rodzaje regulatorów dedykowane do jednego kreślonego procesu regulacji, a ich działanie wynika ze specyfiki tego procesu.
Pracuję w przemyśle. Budujemy maszyny. Kilka razy musiłem ręcznie dobrać parametry regulatora PID i zawsze kończyło się tak, że żadna z metod nie dała dobrych nastaw. Dopiero długie testy z dobieraniem "na oko" pozwoliły na poprawną pracę maszyn.
Wykorzystałem PID do stworzenia komory termostatycznej w oparciu o mostek H oraz ogniwo termoelektrycze. Precyzja nastawy temperatury wynosi 0,1*C i przy prawidlowo dobranych parametrach uklad utrzymuje stałą temperature, szybko korygując ewentualne odchylki o 0,05*C (taka jest dokładność pomiaru temperatury).
Sterownika Allena Bradleya w oprogramowaniu STUDIO 5000 posiadają gotową instrukcją PID , bardzo fajna i wygodna sprawa sprawa , deklaruje zmienne i mam gotowe sterowanie zaworem analogowym.
Chyba w każdym domu układ sterowania i kontroli prędkości obrotowej silnika zastosowany jest w pralce. Nigdy nie widziałem takiego zachowania się silnika w żadnym urządzeniu. Co prawda nigdy nie zastanawiałem się nad tym w jaki sposób jest realizowana kontrola w każdym spotkanym urządzeniu bo typów pralek jest tak wielka że nie sposób tego wiedzieć. Rodzajów silników w pralkach również jest co nie miara. Fajnie przedstawienie zagadnienia.
W odpowiedzi na pytanie - strojenie regulatorów pracujących w jednej pętli nie jest trudne. Wystarczy zastosować wspomniane empiryczne metody. Gwoli sprostowania - do tego celu JEST potrzebna znajomość modelu dynamiki regulowanego obiektu. Większość metod bazuje na przybliżonym modelu wyrażonym jako inercja pierwszego rzędu (tak jak filtr dolnoprzepustowy RC) plus opóźnienie transportowe (stałe opóźnienie w czasie między wymuszeniem na wejściu, a reakcją wyjścia). Taki przybliżony model można uzyskać z odpowiedzi regulowanego układu na sygnał sterujący w postaci nagłego skoku wartości (odpowiedź na skok jednostkowy). Metoda Zieglera-Nicholsa bez znajomości modelu wymaga doprowadzenia pętli regulacyjnej do granicy stabilności, co może być niemożliwe lub niebezpieczne. Istnieją też regulatory strojące się automatycznie na podstawie analizy odpowiedzi układu na słabe wymuszenia skokowe generowane przez regulator. Niestety sprawdzają się tylko dla najprostszych układów, dających nastroić się równie łatwo ręcznie. Opinia o nieoptymalnym dostrojeniu wielu pracujących regulatorów wynika z praktyki przemysłowej, gdzie współpracuje ze sobą wiele pętli regulacyjnych (niekoniecznie z regulatorem PID), a wielkości regulowane wzajemnie na siebie oddziałują. Również dynamika tych układów nie jest na tyle prosta, by łatwo ją przybliżyć uproszczonymi modelami. W takiej sytuacji problem optymalnego strojenia staje się niebanalny, tym bardziej, że częstokroć kryterium optymalności jest sporne. W odcinku zauważyłem wiele nieścisłości. Może najistotniejszą wartą sprostowania jest to, że uchyb statyczny dla regulatora P jest tym MNIEJSZY im większe jest wzmocnienie. Z tego właśnie powodu wzmacniacze operacyjne mają wzmocnienie rzędu setek tysięcy, co powoduje, że różnica napięć między wejściami (uchyb) jest pomijalnie mała dla wzmacniacza pracującego w pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego.
> uchyb statyczny dla regulatora P jest tym MNIEJSZY im większe jest wzmocnienie. Z tego właśnie powodu wzmacniacze operacyjne mają wzmocnienie rzędu setek tysięcy, 1. Wzmacniacze operacyjne mają tak duże wzmocnienie jedynie w pętli otwartej. 2. Duży człon proporcjonalny sprawi, że układ regulacji straci stabilność, nie że zmniejszy się uchyb statyczny. 3. Uchyb statyczny eliminujemy członem całkującym.
Jesli chcę się dowiedzieć dokładnie na jakiś elektroniczny temat i czasem też nie - wbijam pierwsze RS Elektronika - jak nie ma to szukam dalej - chętnie bym posłuchała o LoRa
Przed filmem, jedyny sterownik z PID o jakim słyszałem to sterownik kotła. Myślałem, że ma to związek z dodatkowym czujnikiem spalin. Dużo ogłądałem jak to ten sterownik super reguluje kotłem, nawet spalanie jest mniejsze. Czy ta dokładność ma jakiś znaczący sens przy sterowaniu kotłem co na paliwa stałe?
Oglądam na bieżąco filmy które nagrywasz i kłaniam się nisko za wysoki poziom filmów i profesjonalizm. Moja taka mała prośba. Czy byłbyś w stanie nakręcić film odnośnie agregatów? Dość spore są, ale i ciekawy temat. Agregaty sterowane AVR, klasyczne, samowzbudne itp.
Witam. Zgodzę się z Tobą że oryginalne regulatory temperatury nie są za dobrze ustawione . Nawet cały system dostrajania nie działa w nich najlepiej i rozrzut temperatury jest bardzo wysoki i długo schodzi regulatorowi z ustawieniem czasów PID i zazwyczaj i tak ręcznie trzeba to poprawiać. Ja od 12 lat pracuje w firmie w której regulatory stosuje się w setkach sztuk i doświadczenie już jakieś z tym mam. Przez te lata doszedłem że najlepsze ustawienie PID to 8 dla P , 40 dla I ,i 233 dla D. Jeśli tak ustawi się regulator to temperatura trzyma co do stopnia i bardzo szybko się dostraja. Żadne auto strojenie nie daje tak dobrych wyników. Można sobie to ustawić w każdym regulatorze nawet w piecu jeśli jest oczywiście PID i porównać. Pozdrawiam i zapraszam wszystkich na mój kanał gdzie pokazuję ciekawe rzeczy a i o regulatorach może jakiś filmik zrobię.
Jak dla mnie trochę niejasne wyjaśnienie uchybu niezerowego, podczas gdy jest to zjawisko bardzo proste. Przy osiągnięciu zadanej wartości niezależnie od wzmocnienia członu D wyjście to zawsze będzie 0, bo uchyb jest zerowy. Zatem zawsze przy osiągnięciu zadanej wartości regulator powie- teraz przyjmij moc 0, co jest nieprawdą- bo przy takiej mocy silnik się obracał nie będzie. Z tego wynika, że wartość rzeczywista zawsze będzie trochę poniżej zadanej :)
Z grubsza masz rację, z tym że nie wyjście członu D lecz wyjście członu P. Ponadto twierdzenie, że przy zerowym uchybie silnik nie będzie się obracał, jest jedną z możliwości (być może najczęstszą, lecz nie jedyną) gdyż często na sumator wyjściowy regulatora PID, poza sygnałami z poszczególnych członów "P", "I" oraz "D", "przerzuca się" odpowiednio wzmocniony sygnał wartości zadanej jako tzw. BIAS. Czyli na sumatorze wyjściowym mamy 4 składniki nie trzy ;) Oczywiście twoje założenie o pominięciu BIAS'u dobrze się nadaje do wytłumaczenia uchybu ustalonego, który nawet przy dobrze dobranym BIAS'ie też będzie występować (choć zapewne będzie znacznie mniejszy). W układzie z BIAS'em regulator PID pełni funkcję jakby urządzenia korygującego a generującego sygnał dla silnika :) Pozdro ;)
Nasunęło mi się pytanie, czy uchyb można porównać, do histerezy w systemach grzania/chłodzenia? Wiem, że histereza jest stała, a uchyb się zmniejsza, ale tak to wygląda w uproszczeniu.
Wg teorii sufitowej, to histereza jest wtedy, gdy powrót nie jest tą samą drogą. (Wykres przejścia z 10 do 20 nie pokrywa się ze spadkiem temperatury 20 do 10) A uchyb masz wtedy, gdy w 10/20 nie możesz trafić
To akurat zależy od dziedziny i dokumentacji, ja pracuję ze sterownikami Boschowskimi samochodowymi no i w ich dokumentacjach tak się właśnie oznacza sumator w systemach regulacyjnych i wyliczeniowych ;)
Powinno się powiedzieć o wadzie sprzężenia zwrotnego w sytuacji gdy jest ono dodatnie, może wtedy prowadzić do zwiększenia oscylacji aż do sytuacji krytycznej, w której układ ulega uszkodzeniu bądź zniszczeniu. Tak było w Czarnobylskiej Elektrowni Jądrowej. Zwiększone oscylacje mogą także prowadzić do np. pęknięcia wału. Tak było w przypadku statku, gdy rosnące drgania spowodowały, że główny wał który łączył silnik ze śrubą okrętową pękł na dwie części.
Dobry materiał. Wykonuję zawodowo programowanie PLC dla ciepłownictwa. W sterownikach wszystkie trzy człony odgrywają swoją rolę. Zdarzało mi się na początku zapomnieć o obowiązkowym wydłużeniu czasu próbkowania "T0" co dla procesów wolnozmiennych jest bardzo ważne. Z mojej praktyki dla dużych węzłów lub kotłów 8-10 sek to wartość optymalna. Przy czasach 3-5 sek sterowanie jest zbyt nerwowe. Warto więc, moim zdaniem, przeliczać Ki, Kp, Kd dla dłuższych czasów wtedy wartość sterowania potrafi elegancko zwalniać przed SetPointem i sprawnie wyłapuje oscylacje. Z krótszymi czasami zawsze miałem większy kłopot. Pozdrawiam
Specem nie jestem ale obstawiam, że przez niedoskonałość układów pomiarowych oraz stale zmieniających sie sygnałów zakłócających. Jeśli przez te 10 miesięcy już Ci się rozjaśniło to możesz Ty mi wytłumaczyć. Pozdrawiam
Kiedy byłem na praktykach w jednej firmie zajmującej się produkcją opakowań z plastiku to były tam regulatory pid. Chciałem je ustawić, ale automatyk, pod którego skrzydłami byłem, powiedział, że on wie lepiej i że to niepotrzebne. Że lepiej kliknąć auto i voile'a ! Po 5 minutach ustawiony regulator temperatury. Jako, że po zakończeniu praktyk, nikt nie odezwał się czy chciałbym pracować tam, postanowiłem, że nie będę nikogo uszczęśliwiał na siłę.
Taa... Tak się niestety nie da obecnie właściwie nie stosuje się PID tylko w większości regulatory dwupołożeniowe z korekcją PID (dla temperatury i ciśnienia), A dla silników również w praktyce nie stosuje się pojedynczego regulatora PID, bo gdy obroty spadną to jest właściwie za późno. Trzeba znaleźć wielkość sprzężoną z obciążeniem (tą wielkością jest natężenie prądu) ono rośnie znacznie szybciej niż spadają obroty. Więc stosuje się regulację prądu i dopiero tą pętlę obejmuje się pętlą zewnętrzną ze sprzężeniem tachometrycznym, Jest to tzw regulacja kaskadowa( jest standardowo implementowana we wszystkich chyba falownikach). A czy dobór parametrów dynamicznych jest trudny... to zależy od obiektu przy małym piecyku. np do suszenia elektrod spawalniczych, nie stanowi problemu. Przy dużych obiektach potrafi być karkołomne. dlatego istnieją inne metody regulacji. Większość regulatorów ma wbudowane algorytmy pozwalające na automatyczny dobór nastaw: W układzie otwartym jest mierzony czas odpowiedzi na skok jednostkowy, po czym parametry są wyliczane na podstawie wzorów. Dla członów zbliżonych do k/Ts+1 (inercja I-go rzędu) działa to dobrze. Problem w doborze parametrów polega na tym, że w rzeczywistych obiektach parametry nie są stałe (występują nieliniowości) a zasadniczo całą teoria badania stabilności układów obiera się na tym, że obiekt jest liniowy. I tak można pisać i pisać np o statycznym uchybie regulacji, skąd się bierze jak go wyeliminować i dlaczego ta eliminacja jest niemożliwa o anty Windup o regulacji predykcyjnej PPID o PID ratio o PID Auto ratio ,o regulatorach rozmytych, itd itp a byłby to tylko jeden przedmiot zwany teorią sterowania, do tego są jeszcze systemy pomiarowe i sterowanie (pomiar regulacja zakłóceń i sterowanie ) to w skrócie trzy rzeczy konieczne aby zrealizować regulację jakiejś wielkości. To wszystko co opisałem to zarys może dwóch semestrów na Politechnice i jak już wspomniałem tylko jednego z przedmiotów... Nie w tym Filmie nie ma trzech lat studiów...
@@blacksheep4418 Informacja na TYM filmie to zaledwie wstęp do dwugodzinnego wykładu w tym temacie. Sam wstęp. Ja wiem, że można regulatory PID studiować przez całe życie, ale nazwanie tematu, podanie kilku definicji i opowiedzenie kilku haseł bez wzorów to zaledwie wstęp do jednego wykładu. Jak ktoś miał te ilość materiału wykładaną przez 3 lata, to "something went wrong. Very wrong". Oczywiście, film jak najbardziej cenny i na miejscu - jako zachęta do zgłębiania tematu.
Niestety te słowa odnośnie źle wystrojonych regulatorach w przemyśle to prawda, głównie wykorzystuje się funkcje autotuningu która, nie jest zbyt precyzyjnym narzędziem przez co układ pracuje poprawnie ale nie jest to jego optymalny stan. Wynika to głównie z braku czasu związanego z realizacją zadań, których sama regulacja jest jednym z wielu punktów aplikacji wdrażanych.
Caly rok meczylem techniki regulacji na studiach (automatyka), koszmar :) Teraz tworze projekt dyplomowy gdzie bede musial uzyc regulacji P(I)D do sterowania pompa z PLC, spac mi to nie daje... W przemysle, sa ludzie ktorzy nie robia nic innego niz ustawianie falownikow i regulacje roznych systemow...
Wypowiem się z punktu widzenia automatyka w zakładzie przemysłowym. Wytłumaczył Pan problem-przykład, który w (moim) prawdziwym życiu nie istnieje. Od początku. Regulujemy parametry pracesów takie jak np. ciśnienie, zwartość tlenu, poziom w zbiorniku. A więc tworzymy schemat układu automatycznej regulacji procesem i odpowiednią wielkoscią (bar, mg/L, m). Sterujemy nim regulatorem PID (który ma odpowiednio dobrane nastawy). Ale w jaki sposób? Regulator wysyła odpowiedni sygnał do silnika, że w danej chwili ma mieć prędkośc np. 1300obr/min. Falownik ma za zadanie utrzymywać te 1300obr/min i nic wiecej. Natomiast Pan "rozbił" falownik na kolejny układ automatyki, czyli układ automatycznej regulacji obrotów silnika w głównym układzie automatycznej regulacji (np.ciśnienia). Domyślne nastawy PID w falowniku są tak dobrze ustawione, że nie ma potrzeby ich zmiany i nie ma przeregulowań na samym falowniku, czyli jeśli zadamy prędkość 1300, to silnik dokładnie tyle ma. Ważniejszym parametrem w falownikach jest czas rozpędzania i hamowania silnika. Przecież nie ustawimy 0,1s, bo łożyska i uszczelnienia bedziemy zaraz wymieniać. PID w głównym układzie automatycznej regulacji powinien miec takie nastawy, aby silnik nie szalał. Czy regulator PID ma mieć jak najkrótszą odpowiedź za wszelką cenę? NIEEEEEE!!!, bo może spalić wam urządzenia, lub będziecie mieć wielkie przeregulowania. Nastawy PID w głównym układzie mają być dostosowane do możliwości urzadzeń. Z tego co czytam komentarze, to wiekszośc PID widziała chyba tylko na papierze lub w matlabie. Praktyczne wytłumaczenie regulatora PID osobom, które nie rozumieją podanych wzorów i tlumaczeń z książek: P - siła działania I - czas sprawdzania czy osiągnięto zadaną wartość (zwiększa moc dopóki nie zostanie osiagnięta wartość zadana) D - tłumienie działania urządzenia (ustawiamy na niską wartość np. 0 lub 1, bo jak ustawimy za dużo, to urządzenie bedzie ni z gruchy ni z pietruchy bez powodu przyspieszać i zwalniać) Prędkość silnika można przełożyć na poziom otwarcia zaworu. Metody nastaw Zieglera - Nicolsa nie zadziałały mi w praktyce ani razu. Dobór nastaw "na oko" wychodzi 100x lepiej.
hmm to jaki falownik ma jako parametr obroty (bez enkodera falownik nie zna rzeczywistych obrotów) ? Bo nie spotkałem się z czymś takim, jedyny parametr to częstotliwość ... I skoro w falowniku PID jest tak dobrze ustawiony to po co jest autotunning w falownikach?
@@michab7477 W falowniku mamy bardzo skomplikowany układ modelem elektrycznym i mechanicznym maszyny. Regulacji można tam dokonywać na podstawie estymacji stanu modelu. Jedną ze zmiennych jest tam znamionowy prąd silnika prąd, na tej podstawie dobierane są parametry modelu i regulacja odbywa się na podstawie obserwacji zachowania modelu... Mało tego czasami trzeba podać masę silnika aby falownik "znał wielkość maszyny"... Tak więc nie jest to takie proste, a nawet model elektryczny maszyny indukcyjnej nie jest tematem prostym ( wymaga opisu równaniem o współczynnikach zmiennych)...
To wszystko jest trochę abstrakcyjne że ta całka czy różniczka tak się zachowuje. Mi najłatwiej było spojrzeć na taki pseudokod implementacji pida . accumulation_of_error += error * delta_time derivative_of_error = (error - last_error) / delta_time last_error = error output = (error * Kp) + (accumulation_of_error * Ki) + (derivative_of_error * Kd)
![Generator arbitralny FY6900 [RS Elektronika] #157](http://i.ytimg.com/vi/XIijNyJ-4As/mqdefault.jpg)
![Generator arbitralny FY6900 [RS Elektronika] #157](/img/tr.png)
![Magistrala CAN [RS Elektronika] #137](http://i.ytimg.com/vi/dFq61SL7j_c/mqdefault.jpg)
![IGBT [RS Elektronika] #88](/img/n.gif)
studiuje automatyke i powiem szczerze jest to tutaj dobrze wytłumaczone, szczególlnie sens działania takiego urządzenia, u nas tego tak nie wytłumaczyli, dali jakies wzory i zrozum to, a najpierw trzeba istotę zrozumieć, dlatego wielki plus dla Pana pracy
No jestem pod wrażeniem. Pięć lat studiowałem automatykę. Specjalność regulatory i układy regulacji. Wyjaśnienie tematu PID zwykłem Kowalskiemu to wyzwanie. Czym jest transmitancja układu i dobór parametrów regulatora, aby osiągnąć określoną jakość regulacji, wow...
Od 4 lat składam i latam dronami wyścigowymi. I jakieś tam pojęcie o PID miałem, ale ten film rozjaśnił mi znacznie bardziej sytuację, za co autorowi dziękuje.
Napisałem do Pana maila z prośbą o wyjaśnienie PID i tydzień później powstał ten odcinek :) Bardzo mi to rozjaśniło pogląd sytuacji, tym bardziej że na co dzień zajmuję się naprawą wtryskarek które o te regulatory są po prostu oparte. Bardzo dziękuję za ten odcinek, wszystko zostało wyjaśnione w 20 minut.
Z regulatorami PID mam do czynienia na codzień w pracy (programista PLC, branża energetyczna) - używamy gotowych bloków funkcyjnych dostarczanych przez producenta w sterownikach PLC. Samo strojenie jest często pojmowane przez specjalistów jako swego rodzaju sztuka, rzemiosło. Oczywiście, istnieje kilkanaście metod strojenia regulatorów, ale większość z nich wymaga analizy odpowiedzi skokowej, doprowadzenia obiektu na skraj stabilności co w przypadku np ciśnienia oleju w turbinach lub temperatury spalin w kotle itp. może być niewykonalne lub bardzo ryzykowne. Zazwyczaj nastawy dobiera się na wyczucie, bazując na doświadczeniu. Jak jest możliwość podczas uruchmonień to robi się testy i optymalizację nastaw w warunkach kontrolowanych. Jest duże pole do popisu i osoba, która potrafi takie regulatory stroić w celu optymalizacji instalacji przemysłowych jest bardzo pożądana na rynku
Dokładnie. Postawie komuś krate piwa jak będzie grzebać Zieglerem na jakiejś instalacji chemicznej i nie wyleci to wszystko w powietrze :)
Pracuje z serwo napędami na codzień i muszę powiedzieć że strojenie regulatora PID jest bardzo proste. Nauczyłem tego już kilkudziesięciu ludzi przez telefon, ważne jest tylko to aby wiedzieć jak działa dany człon regulatora i widzieć wartości zadanej i błędu.
Tak naprawdę jest to temat na kilkadziesiąt minut ciekawej i działającej na wyobraźnie opowieści 🤓
U mnie w fabryce korzystamy z regulatorów PID w falownikach i służą nawet nie tyle do zadawania konkretnej prędkości , ale do odszukania prędkości jaka nas interesuje . Przykładem będzie nawijarka , która ma nawijać linkę "na bieżąco" zależnie od prędkości z jaką jest jej materiał podawany lub się zatrzymać , gdy zatrzyma się podawanie linki. Bardzo ciekawy kanał i świetne tłumaczenie
Właśnie ostatnio robiłem projekt na studiach boost convertera z kontrolą PID. Fajnie że się pojawił taki film. :)
Pozdr
Bardzo fajny odcinek. Temat automatyki zapowiada sie bardzo ciekawie na Panskim kanale.
Wartościowy materiał. Może warto tylko dopowiedzieć, że przedstawiony schemat blokowy to realizacja równoległa PID, a potem na schemacie elektronicznym jest tzw. realizacja idealna, w której wzmocnienie jest wspólne dla 3 torów, a potem w torze P jest wzmocnienie jednostkowe. Dla takiej struktury ławo zmieniać parametry PID: wzmocnienie, czas zdwojenia i czas wyprzedzenia.
jak zawsze rzeczowo, szkoda że kolejne piątki nie są w sobotę.
Zgodnie z prośbą postaram się napisać co wiem na temat.
1. Przeregulowanie nie jest dokładnie tym, co można wywnioskować z filmu (okolice 5:10). Jest to najczęściej definiowane jako maksymalna wartość pierwszego uchybu o przeciwnym znaku niż uchyb początkowy (tego największego garbu na wykresie pomniejszonego o wartość zadaną) podzielona przez uchyb początkowy. Zatem, jeśli np. zadajemy prędkość 1000 obr/min, a silnik rozpędzi się do 1100 obr/min, przeregulowanie wynosi (1100-1000)/1000*100%=10 000/1000 %=10%. (przeregulowanie bezwględne). istnieje jeszcze przeregulowanie względne, moim zdaniem rzadziej używane- nazywane jest względnym i można znaleźć definicje chociażby na wikipedii.
2. odpowiedź skokowa układu pokazana w 8:32- przedstawiona odpowiedź może mieć miejsce w układzie o źle dobranych nastawach. W praktyce dąży się uzyskania jak najszybszej odpowiedzi zbliżonej do odpowiedzi układu inercyjnego pierwszego rzędu. Bez przeregulowania, oscylacji i z możliwie krótkim czasem osiągnięcia stanu ustalonego. W układach wyższych rzędów regulacja jest kompromisem pomiędzy krzepkością (odpornościa układu na zakłócenia) a szybkością odpowiedzi. Jednak czy ktoś jechał tramwajem, który ruszając z miejsca przyspiesza, zwalnia, przyspiesza, zwalnia, przyspiesza, zwalnia... Następny przystanek. ? NONSENS. Oczywiście stosowane są bardziej rozbudowane systemy regulacji, często połączonych kaskadowo regulatorów, jednak charakter odpowiedzi przedstawiony na tym przebiegu jest daleki od pożądanego.
3. W praktyce analogowe regulatory zostały prawie w całości wyparte przez cyfrowe mikrokontrolery. Wprowadzają one sporo komplikacji, ale i nowych możliwości. Zatem w praktyce należy poznać jednak dyskretne algorytmy (chociaż podstawowe ich wersje, tzn. bez anti-windup'a itp.) dotyczące regulatorów PID i przystąpić do ich implementacji najczęściej w języku C lub podobnym na mikrokontrolerze. Układy analogowe są wrażliwe chociażby na czynniki zewnętrzne- temperatura, wilgotność, czas- które wpływają na zmianę ich parametrów a w efekcie odstępstwa od przewidywań jakościowych działania układu.
4. Prawdą jest, że strojenie regulatorów nie jest łatwą sprawą. Istnieją metody analityczne jak kryterium symetrycznego lub modułowego optimum (jest ich dużo i zależą one od obiektu regulacji). Co więcej, jak wspomniano w filmie, obiekt regulacji również wpływa na działanie układu, tzn. np. rozgrzane uzwojenia silnika zwiększają swoją rezystancję, co w efekcie wpływa na równania stanu układu i analiza bierze w łeb. Często dostraja się je wg widzimisię na podstawie symulacji i eksperymentów. Natomiast w erze środowisk symulacyjnych doświadczony projektant jest w stanie dobrać takie nastawy metodą prób i błędów. Wyraźnie można zaobserwować zmiany działania układu i przewidzieć odpowiednie nastawy w kilku iteracjach.
4. Rozgrzane uzwojenie kompensuje pętla prądowa, przez to prędkościowa i pozycyjna prawie tego nie odczuwa.
Człowieku, gdzie Ty się chowałeś, jak ja studiowałem?! :) Fajnie opowiedziane, rzetelnie i rzeczowo. PID są w przemyśle wszędzie. Naprawdę wszędzie. W mojej działce (tworzywa sztuczne) wykorzystuje się je głównie do sterowania temperaturą, ale również trzymają parametry ruchu jakiś napędów elektrycznych. Jak było powiedziane, PID są obecnie głównie softwerowe, a więc ich nastawy też są znajdowane także przy pomocy innych, specjalnych algorytmów.
Może kiedyś sterowniki PLC? Wiadomo, że dziedzina automatyki, aaaale zbudowane elektronicznie
o to samo miałem poprosić :)
@@Shadow_of_STLKR Równoważnie PID to nuda bo ma wejście i wyjście :) Ale jak już mamy sterownik PLC czy komputer przemysłowy to już możemy sobie wykorzystać taki dyskretny PID do kontrolowania obiektu regulacji. Zdarza się też, że mamy autotuning więc parametrów nie musimy dobierać co jest dość wygodne :)
@@Shadow_of_STLKR nie każdy jest użytkownikiem elektrody, a ta seria jest też dla amatorów i coś co dla ciebie jest nudą może być dla kogoś całkowicie niezrozumiałe
Jak zwykle genialny odcinek.
Ja dużo siedzę przy budowaniu różnego rodzaju dronów. W tej "branży" PID to jest podstawa aby taki Dron latał prawidłowo.
No i tak. Ustawić to "dobrze" to jest czasami droga przez mękę. Nawet produkty tych samych producentów tylko z innej "serii" zachowują się inaczej (kontrolery ESC, silniki itp) i trzeba to ustawiać od nowa.
Właśnie cały wic polega na tym, że każdy, nawet z pozoru identyczny układ się inaczej zachowuje i wymaga indywidualnego strojenia.
Świetna robota. Dzięki.
Sprzężenie w układzie regulacji powinno być ujemne
5:40 uchyb ustalony maleje wraz ze wzrostem współczynnika wzmocnienia.
11:40 na grafice przedstawił Pan odpowiedz skokowa
Dodatkowo, metoda Zieglera-Nicholsa opiera się na wyznaczeniu krytycznego współczynnika wzmocnienia i częstotliwości drgań własnych obiektu
ale kolega pocisnął :) Ważne że merytorycznie :D no offence
@@jakubwisniewski4838
Absolutnie nie maiłem zamiaru "cisnąć" :D
A odcinek jak, jak zwykle, bardzo dobry
@@mateuszmazur4862 z tego co kojarzę są dwie metody zieglera nicholsa - 1. polega na analizie odpowiedzi skokowej i stycznej w miejscu przegięcia, a druga na doprowadzeniu obiektu do granicy stabilności
Kanał jest MEGA!!! Ciężko w necie trafić na tak dobry I ciekawy material. Nawet jak odcinek jest o czymś, co niby się już wie, to zawsze trafi sie jakaś nowinka. Jak mogę zasugierować temat to przydało by sie coś wiecej o praktycznych pomiarach i znajdowaniu błędów w układach takich jak impulsowe zasilacze, itp. A i PLC tez dobre. Pozdrawiam.
Materiał bardzo ciekawy. Osobiście dodałbym na początku 3 główne zagadnienia automatyki stabilność, sterowalność i obserwowalność.
Co do sterowania prędkością silnika asynchronicznego (tym bardziej synchronicznego) troszkę regulator PID dziwny jeśli ma się falownik, a sterowanie uchybem poprzez np prądniczkę tachometryczną itd jest trochę na przerost. Lepiej iść w kompensację i model matematyczny silnika i wprowadzić to w falownik (oczywiście w falowniku też jest regulator i nie zawsze PID). Za to dla silników szeregowych itd jak najbardziej praktyczne rozwiązanie.
Też pomyślałem o tym że ustawianie PID przed falownikiem, to taka dyskusyjna sprawa, na którą bardziej światły automatyk przymknie oko, ale początkujący może to niejednoznacznie zrozumieć. Do regulacji obrotów takiego silniczka prądu stałego PID w sam raz ;)
Witam. Sporo montuje sterowników PID w automatyce przemysłowej. Powiem wam, że z praktycznego punktu widzenia wszystkie sterowniki programowalne są w trybie automatycznym. Bywa czasem że potrzeba nawet pół dnia żeby jeden sterownik zaprogramować ręcznie. Dopiero gdy automatyka nie daje sobie rady z ustawieniem wszystkiego przechodzimy w ręczne programowanie.
Lepszym wytłumaczeniem regulatorów, było określenie sposobu działania. Proporcjonalny, jest łatwy do zrozumienia. Wyjście jest równe zero, kiedy błąd jest równy zero. Regulator całkujący można określić jako czas zdwojenia odpowiedzi. Jego działanie polega na zwiększeniu udziału, jeżeli PV zmienia się wolniej od określonej w nastawie. Regulator różniczkujący można określić jako czas wyprzedzenia. działa on odwrotnie do regulatora całkującego. Sprawdza prędkość odpowiedzi PV i odpowiednio koryguje w dół lub w górę wyjście sumatora. Walka z PID to jeden wielki koszmar. Nie da się dojść do doskonałości. Zarówno obiekt jak i zasilanie zmieniają często parametry, co wpływa na odpowiedź w PV
No i nic nie rozumiem... XD
Jak widzę "całka" i "różniczka", to mi IQ drastycznie spada. Zresztą, Twoje wyjaśnienie nadal jest pełne hermetycznego języka...
@@wojciechbajon Można to wyjaśnić również łopatologicznie, ale to dość długi proces, mnóstwo tekstu i zawsze zostaje jakieś ale.
Najprościej jest rozpoznać przeciwnika w walce na obiekcie. 🤔
Świetny kanał, dzieki!
Jestem młodym inżynierem i właśnie głównie z powodu chęci zrozumienia tematu trafiłem tutaj. W branży pracuje od roku i niestety nikt z działu produkcji czy utrzymania ruchu nie posiada wiedzy, by zoptymalizować działanie PID. Rzecz jasna swoją funkcje spełniają, lecz jak Pan to trafnie ujął - w większości przypadków działają one na ustawieniach domyślnych. Na różnych etapach produkcji pojawiają się duże odchylenia od zadanej temperatury,przepływu, poziomu, ciśnienia czy pH. Gdyby komuś udałoby się pojąć temat i wprowadzić chociaż mniej więcej optymalne wartości, każdy kolejny etap produkcji, a akurat w moim przypadku mam ich dziesiątki jeśli nie setki, to z każdego kolejnego etapu można byłoby usunąć następne odchylenia. Skutki odpowiednich zadanych wartości są wg mojego krótkiego, lecz już jakiegoś doświadczenia są dwa: oszczędność finansowa i czasu. W obu przypadkach zyskuje i pracownik i pracodawca, dla których optymalizacja kosztów, procesu, właściwości produktu są kluczowe. Właśnie dlatego postanowiłem być tą osobą, która zagłębi się w temat i spróbuje podnieść swoje kwalifikacje, a kto wie, może i dzięki zoptymalizowaniu całego procesu i podniesienia swojej pensji :) dziękuję za film i pozdrawiam
Na produkcji to niestety nie taka prosta sprawa bo nie ma miejsca na błędy. Nie muszę nawet mówić jakie straty może to oznaczać. Są regulatory z jakimś automatycznym strojeniem. PID przerabiałem na studiach na Teorii Sterowania i to na prawdę ciężki temat.
"bawię" się trochę w automatykę, przyda się taka wiedza :D
Ładnie pan to tłumaczy ale w kilku miejscach trochę podskoczyłem. "regulator zamienia wartość zadaną na wartość elektryczną" na schemacie widać, że regulator zamienia wartość sygnału błędu na wielkość sterującą. Na schemacie nie zaznaczył Pan, które sygnały się dodają, a które odejmują co ma niebagatelne znaczenie, bo powstaje sprzężenie zwrotne ujemne albo dodatnie. "człon różniczkujący reaguje tym silniej im większe są oscylacje" i tak i nie, a w każdym razie nie tak jak jest to tłumaczone. Można by odnieść wrażenie, że jak uruchomimy człon różniczkujący to oscylacje ustaną. Owszem człon różniczkujący reaguje z wyprzedzeniem, a mówiąc kolokwialnie, reaguje dość nerwowo na odchylenie tego co mamy od tego co chcemy uzyskać. Skutkiem tego, jak nerwowy człon różniczkujący jest silny, to właśnie on prowadzi zwykle do oscylacji układu. Z praktyki trzeba być bardzo ostrożnym z uaktywnianiem członu różniczkującego i jest to uzasadnione w procesach, które są szybkie. Wzory na transmitancję nikomu nic nie dadzą bo to matematyka dla zaawansowanych (szczególnie szukanie oryginału funkcji). Przy metodzie Zieglera-Nicholsa owszem nie znamy obiektu ale znając odpowiedź na skok jednostkowy w zasadzie znamy model obiektu, bo wiemy poniekąd jak się on zachowa w razie zmiany wartości zadanej. PID to, że tak powiem, regulator uniwersalny do regulowania wielu rzeczy ale nie jest to regulator optymalny. Bywają specjalne rodzaje regulatorów dedykowane do jednego kreślonego procesu regulacji, a ich działanie wynika ze specyfiki tego procesu.
Pracuję w przemyśle. Budujemy maszyny. Kilka razy musiłem ręcznie dobrać parametry regulatora PID i zawsze kończyło się tak, że żadna z metod nie dała dobrych nastaw. Dopiero długie testy z dobieraniem "na oko" pozwoliły na poprawną pracę maszyn.
Wykorzystałem PID do stworzenia komory termostatycznej w oparciu o mostek H oraz ogniwo termoelektrycze. Precyzja nastawy temperatury wynosi 0,1*C i przy prawidlowo dobranych parametrach uklad utrzymuje stałą temperature, szybko korygując ewentualne odchylki o 0,05*C (taka jest dokładność pomiaru temperatury).
Sterownika Allena Bradleya w oprogramowaniu STUDIO 5000 posiadają gotową instrukcją PID , bardzo fajna i wygodna sprawa sprawa , deklaruje zmienne i mam gotowe sterowanie zaworem analogowym.
Nigdy tak szybko nie przyjebałem w miniaturkę
Kurwa! Kultury trochę,nie klnij.
Dobrze że się od tego nie rozpękła ;)
Nazwa PID jest nagminnie stosowana przy sterownikach kotłów CO, często jest tak że z PID nie mają nic wspólnego
Chyba w każdym domu układ sterowania i kontroli prędkości obrotowej silnika zastosowany jest w pralce. Nigdy nie widziałem takiego zachowania się silnika w żadnym urządzeniu. Co prawda nigdy nie zastanawiałem się nad tym w jaki sposób jest realizowana kontrola w każdym spotkanym urządzeniu bo typów pralek jest tak wielka że nie sposób tego wiedzieć. Rodzajów silników w pralkach również jest co nie miara. Fajnie przedstawienie zagadnienia.
Po nocach mi się śnił. Nasz wykładowca z automatyki nie zostawiał suchej nitki, jeśli ktoś nie rozumiał PID. Do tego jeszcze symulacja w MATLAB-ie.
Mialem dokladnie to samo...
W simulinku są gotowe bloczki PID z tunem :)
Myślałem że PID oznacza Pójdź I Dokręć regulator np. zawór.
W odpowiedzi na pytanie - strojenie regulatorów pracujących w jednej pętli nie jest trudne. Wystarczy zastosować wspomniane empiryczne metody. Gwoli sprostowania - do tego celu JEST potrzebna znajomość modelu dynamiki regulowanego obiektu. Większość metod bazuje na przybliżonym modelu wyrażonym jako inercja pierwszego rzędu (tak jak filtr dolnoprzepustowy RC) plus opóźnienie transportowe (stałe opóźnienie w czasie między wymuszeniem na wejściu, a reakcją wyjścia). Taki przybliżony model można uzyskać z odpowiedzi regulowanego układu na sygnał sterujący w postaci nagłego skoku wartości (odpowiedź na skok jednostkowy). Metoda Zieglera-Nicholsa bez znajomości modelu wymaga doprowadzenia pętli regulacyjnej do granicy stabilności, co może być niemożliwe lub niebezpieczne. Istnieją też regulatory strojące się automatycznie na podstawie analizy odpowiedzi układu na słabe wymuszenia skokowe generowane przez regulator. Niestety sprawdzają się tylko dla najprostszych układów, dających nastroić się równie łatwo ręcznie. Opinia o nieoptymalnym dostrojeniu wielu pracujących regulatorów wynika z praktyki przemysłowej, gdzie współpracuje ze sobą wiele pętli regulacyjnych (niekoniecznie z regulatorem PID), a wielkości regulowane wzajemnie na siebie oddziałują. Również dynamika tych układów nie jest na tyle prosta, by łatwo ją przybliżyć uproszczonymi modelami. W takiej sytuacji problem optymalnego strojenia staje się niebanalny, tym bardziej, że częstokroć kryterium optymalności jest sporne. W odcinku zauważyłem wiele nieścisłości. Może najistotniejszą wartą sprostowania jest to, że uchyb statyczny dla regulatora P jest tym MNIEJSZY im większe jest wzmocnienie. Z tego właśnie powodu wzmacniacze operacyjne mają wzmocnienie rzędu setek tysięcy, co powoduje, że różnica napięć między wejściami (uchyb) jest pomijalnie mała dla wzmacniacza pracującego w pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego.
> uchyb statyczny dla regulatora P jest tym MNIEJSZY im większe jest wzmocnienie. Z tego właśnie powodu wzmacniacze operacyjne mają wzmocnienie rzędu setek tysięcy,
1. Wzmacniacze operacyjne mają tak duże wzmocnienie jedynie w pętli otwartej.
2. Duży człon proporcjonalny sprawi, że układ regulacji straci stabilność, nie że zmniejszy się uchyb statyczny.
3. Uchyb statyczny eliminujemy członem całkującym.
Jesli chcę się dowiedzieć dokładnie na jakiś elektroniczny temat i czasem też nie - wbijam pierwsze RS Elektronika - jak nie ma to szukam dalej - chętnie bym posłuchała o LoRa
kozak
Przed filmem, jedyny sterownik z PID o jakim słyszałem to sterownik kotła. Myślałem, że ma to związek z dodatkowym czujnikiem spalin. Dużo ogłądałem jak to ten sterownik super reguluje kotłem, nawet spalanie jest mniejsze. Czy ta dokładność ma jakiś znaczący sens przy sterowaniu kotłem co na paliwa stałe?
Jak dobrze 😍
Dobrze sobie zmontować taki model z silnikiem w simulinku i można pięknie obserwować i stroić sobie regulator.
Oglądam na bieżąco filmy które nagrywasz i kłaniam się nisko za wysoki poziom filmów i profesjonalizm.
Moja taka mała prośba.
Czy byłbyś w stanie nakręcić film odnośnie agregatów?
Dość spore są, ale i ciekawy temat.
Agregaty sterowane AVR, klasyczne, samowzbudne itp.
Dziękuję za ten film, teraz wiem, że mój układ był przeregulowany
Witam. Zgodzę się z Tobą że oryginalne regulatory temperatury nie są za dobrze ustawione . Nawet cały system dostrajania nie działa w nich najlepiej i rozrzut temperatury jest bardzo wysoki i długo schodzi regulatorowi z ustawieniem czasów PID i zazwyczaj i tak ręcznie trzeba to poprawiać. Ja od 12 lat pracuje w firmie w której regulatory stosuje się w setkach sztuk i doświadczenie już jakieś z tym mam. Przez te lata doszedłem że najlepsze ustawienie PID to 8 dla P , 40 dla I ,i 233 dla D. Jeśli tak ustawi się regulator to temperatura trzyma co do stopnia i bardzo szybko się dostraja. Żadne auto strojenie nie daje tak dobrych wyników. Można sobie to ustawić w każdym regulatorze nawet w piecu jeśli jest oczywiście PID i porównać. Pozdrawiam i zapraszam wszystkich na mój kanał gdzie pokazuję ciekawe rzeczy a i o regulatorach może jakiś filmik zrobię.
Ale to nie są wartości czasów tylko wartości wzmocnień członów odpowiedzialnych za tą część sygnału.
Ja pisałem o regulatorach temperatury i o ustawieniach wartości PID. Tam żadnych czasów się nie ustawia. No może czas próbkowania ale nic więcej.
Jak dla mnie trochę niejasne wyjaśnienie uchybu niezerowego, podczas gdy jest to zjawisko bardzo proste. Przy osiągnięciu zadanej wartości niezależnie od wzmocnienia członu D wyjście to zawsze będzie 0, bo uchyb jest zerowy. Zatem zawsze przy osiągnięciu zadanej wartości regulator powie- teraz przyjmij moc 0, co jest nieprawdą- bo przy takiej mocy silnik się obracał nie będzie. Z tego wynika, że wartość rzeczywista zawsze będzie trochę poniżej zadanej :)
Z grubsza masz rację, z tym że nie wyjście członu D lecz wyjście członu P.
Ponadto twierdzenie, że przy zerowym uchybie silnik nie będzie się obracał, jest jedną z możliwości (być może najczęstszą, lecz nie jedyną) gdyż często na sumator wyjściowy regulatora PID, poza sygnałami z poszczególnych członów "P", "I" oraz "D", "przerzuca się" odpowiednio wzmocniony sygnał wartości zadanej jako tzw. BIAS. Czyli na sumatorze wyjściowym mamy 4 składniki nie trzy ;)
Oczywiście twoje założenie o pominięciu BIAS'u dobrze się nadaje do wytłumaczenia uchybu ustalonego, który nawet przy dobrze dobranym BIAS'ie też będzie występować (choć zapewne będzie znacznie mniejszy).
W układzie z BIAS'em regulator PID pełni funkcję jakby urządzenia korygującego a generującego sygnał dla silnika :)
Pozdro ;)
Trywialnie proste,jak obliczanie obwodow przy zastosowaniu liczb zespolonych.Pozdrawiam i dziekuje
Nasunęło mi się pytanie, czy uchyb można porównać, do histerezy w systemach grzania/chłodzenia? Wiem, że histereza jest stała, a uchyb się zmniejsza, ale tak to wygląda w uproszczeniu.
Wg teorii sufitowej, to histereza jest wtedy, gdy powrót nie jest tą samą drogą. (Wykres przejścia z 10 do 20 nie pokrywa się ze spadkiem temperatury 20 do 10) A uchyb masz wtedy, gdy w 10/20 nie możesz trafić
Było już o VID ?
Nareszcie!
Twój sumator ma symbol żarówki :)
To akurat zależy od dziedziny i dokumentacji, ja pracuję ze sterownikami Boschowskimi samochodowymi no i w ich dokumentacjach tak się właśnie oznacza sumator w systemach regulacyjnych i wyliczeniowych ;)
Bo żarówka sumuje światło i ciepło 😋
Sumator w PID tak się właśnie oznacza, różnica tylko w tym że daje się znacz + lub -
Jeżeli dobrze pamiętam to sprzęzenie zwrotne powinno wracać na sumator z minusem. Ale może sie mylę. Automatykę mialem 20 lat temu
Tak mamy ujemne sprzężenie zwrotne. Było jasno powiedziane w filmie, że sygnał jest różnicowy, więc brakuje tylko na schemacie ;)
I taki ma być bo za sumatorem jest uchyb :)
Nie mylisz się 🤫
Może nagrasz odcinek o serwomechanizmach?
Mozna cos mniej specjalistycznego , cos typu jak dziala ekran dotykowy , albo budowa cpu.
Powinno się powiedzieć o wadzie sprzężenia zwrotnego w sytuacji gdy jest ono dodatnie, może wtedy prowadzić do zwiększenia oscylacji aż do sytuacji krytycznej, w której układ ulega uszkodzeniu bądź zniszczeniu. Tak było w Czarnobylskiej Elektrowni Jądrowej.
Zwiększone oscylacje mogą także prowadzić do np. pęknięcia wału. Tak było w przypadku statku, gdy rosnące drgania spowodowały, że główny wał który łączył silnik ze śrubą okrętową pękł na dwie części.
Bedzie może film o protokole Ethernet ?
Dobry materiał. Wykonuję zawodowo programowanie PLC dla ciepłownictwa. W sterownikach wszystkie trzy człony odgrywają swoją rolę. Zdarzało mi się na początku zapomnieć o obowiązkowym wydłużeniu czasu próbkowania "T0" co dla procesów wolnozmiennych jest bardzo ważne. Z mojej praktyki dla dużych węzłów lub kotłów 8-10 sek to wartość optymalna. Przy czasach 3-5 sek sterowanie jest zbyt nerwowe. Warto więc, moim zdaniem, przeliczać Ki, Kp, Kd dla dłuższych czasów wtedy wartość sterowania potrafi elegancko zwalniać przed SetPointem i sprawnie wyłapuje oscylacje. Z krótszymi czasami zawsze miałem większy kłopot. Pozdrawiam
Jakoś tak kojarzy mi się ze sterowaniem silnika w pralce. Pozdrawiam.
Z czego wynika ten niezerowy uchyb ? Dlaczego on jest ?
Specem nie jestem ale obstawiam, że przez niedoskonałość układów pomiarowych oraz stale zmieniających sie sygnałów zakłócających. Jeśli przez te 10 miesięcy już Ci się rozjaśniło to możesz Ty mi wytłumaczyć. Pozdrawiam
Kiedy byłem na praktykach w jednej firmie zajmującej się produkcją opakowań z plastiku to były tam regulatory pid. Chciałem je ustawić, ale automatyk, pod którego skrzydłami byłem, powiedział, że on wie lepiej i że to niepotrzebne. Że lepiej kliknąć auto i voile'a ! Po 5 minutach ustawiony regulator temperatury. Jako, że po zakończeniu praktyk, nikt nie odezwał się czy chciałbym pracować tam, postanowiłem, że nie będę nikogo uszczęśliwiał na siłę.
3 lata studiów na jednym filmie :D
Taa... Tak się niestety nie da obecnie właściwie nie stosuje się PID tylko w większości regulatory dwupołożeniowe z korekcją PID (dla temperatury i ciśnienia), A dla silników również w praktyce nie stosuje się pojedynczego regulatora PID, bo gdy obroty spadną to jest właściwie za późno. Trzeba znaleźć wielkość sprzężoną z obciążeniem (tą wielkością jest natężenie prądu) ono rośnie znacznie szybciej niż spadają obroty. Więc stosuje się regulację prądu i dopiero tą pętlę obejmuje się pętlą zewnętrzną ze sprzężeniem tachometrycznym, Jest to tzw regulacja kaskadowa( jest standardowo implementowana we wszystkich chyba falownikach). A czy dobór parametrów dynamicznych jest trudny... to zależy od obiektu przy małym piecyku. np do suszenia elektrod spawalniczych, nie stanowi problemu. Przy dużych obiektach potrafi być karkołomne. dlatego istnieją inne metody regulacji. Większość regulatorów ma wbudowane algorytmy pozwalające na automatyczny dobór nastaw: W układzie otwartym jest mierzony czas odpowiedzi na skok jednostkowy, po czym parametry są wyliczane na podstawie wzorów. Dla członów zbliżonych do k/Ts+1 (inercja I-go rzędu) działa to dobrze. Problem w doborze parametrów polega na tym, że w rzeczywistych obiektach parametry nie są stałe (występują nieliniowości) a zasadniczo całą teoria badania stabilności układów obiera się na tym, że obiekt jest liniowy.
I tak można pisać i pisać np o statycznym uchybie regulacji, skąd się bierze jak go wyeliminować i dlaczego ta eliminacja jest niemożliwa o anty Windup o regulacji predykcyjnej PPID o PID ratio o PID Auto ratio ,o regulatorach rozmytych, itd itp a byłby to tylko jeden przedmiot zwany teorią sterowania, do tego są jeszcze systemy pomiarowe i sterowanie (pomiar regulacja zakłóceń i sterowanie ) to w skrócie trzy rzeczy konieczne aby zrealizować regulację jakiejś wielkości. To wszystko co opisałem to zarys może dwóch semestrów na Politechnice i jak już wspomniałem tylko jednego z przedmiotów...
Nie w tym Filmie nie ma trzech lat studiów...
Eeee, hola, jakich studiów? W Akademii Humoru i Tańca chyba... Bo regulator PID to temat na jeden wykład, laborkę i ćwiczenia.
Lol, mam to na pierwszym semestrze Elektroniki. Co prawda za granicą..
@@pokrec otóż nic bardziej mylnego
@@blacksheep4418 Informacja na TYM filmie to zaledwie wstęp do dwugodzinnego wykładu w tym temacie. Sam wstęp. Ja wiem, że można regulatory PID studiować przez całe życie, ale nazwanie tematu, podanie kilku definicji i opowiedzenie kilku haseł bez wzorów to zaledwie wstęp do jednego wykładu. Jak ktoś miał te ilość materiału wykładaną przez 3 lata, to "something went wrong. Very wrong". Oczywiście, film jak najbardziej cenny i na miejscu - jako zachęta do zgłębiania tematu.
Przypomina mi to układ ARCZ w radio odbiornikach.
Mówiąc o regulacji falownikiem (przemiennikiem częstotliwości) nie regulujemy napięcia. Częstotliwość. Może kiedyś odcinek o przemiennikach?
PID dzielą się na analogowe i PID zrealizowane jako algorytmy cyfrowe.
Niestety te słowa odnośnie źle wystrojonych regulatorach w przemyśle to prawda, głównie wykorzystuje się funkcje autotuningu która, nie jest zbyt precyzyjnym narzędziem przez co układ pracuje poprawnie ale nie jest to jego optymalny stan. Wynika to głównie z braku czasu związanego z realizacją zadań, których sama regulacja jest jednym z wielu punktów aplikacji wdrażanych.
w pierwszym 1000 fajnie fajnie
Najstarsze wzmianki o automatycznym regulatorze pochodzą z III w.przed Chrystusem i mówią o sterowaniu poziomem wody w zegarze wodnym
Caly rok meczylem techniki regulacji na studiach (automatyka), koszmar :) Teraz tworze projekt dyplomowy gdzie bede musial uzyc regulacji P(I)D do sterowania pompa z PLC, spac mi to nie daje... W przemysle, sa ludzie ktorzy nie robia nic innego niz ustawianie falownikow i regulacje roznych systemow...
Wypowiem się z punktu widzenia automatyka w zakładzie przemysłowym. Wytłumaczył Pan problem-przykład, który w (moim) prawdziwym życiu nie istnieje. Od początku. Regulujemy parametry pracesów takie jak np. ciśnienie, zwartość tlenu, poziom w zbiorniku. A więc tworzymy schemat układu automatycznej regulacji procesem i odpowiednią wielkoscią (bar, mg/L, m). Sterujemy nim regulatorem PID (który ma odpowiednio dobrane nastawy). Ale w jaki sposób? Regulator wysyła odpowiedni sygnał do silnika, że w danej chwili ma mieć prędkośc np. 1300obr/min. Falownik ma za zadanie utrzymywać te 1300obr/min i nic wiecej. Natomiast Pan "rozbił" falownik na kolejny układ automatyki, czyli układ automatycznej regulacji obrotów silnika w głównym układzie automatycznej regulacji (np.ciśnienia). Domyślne nastawy PID w falowniku są tak dobrze ustawione, że nie ma potrzeby ich zmiany i nie ma przeregulowań na samym falowniku, czyli jeśli zadamy prędkość 1300, to silnik dokładnie tyle ma. Ważniejszym parametrem w falownikach jest czas rozpędzania i hamowania silnika. Przecież nie ustawimy 0,1s, bo łożyska i uszczelnienia bedziemy zaraz wymieniać. PID w głównym układzie automatycznej regulacji powinien miec takie nastawy, aby silnik nie szalał. Czy regulator PID ma mieć jak najkrótszą odpowiedź za wszelką cenę? NIEEEEEE!!!, bo może spalić wam urządzenia, lub będziecie mieć wielkie przeregulowania. Nastawy PID w głównym układzie mają być dostosowane do możliwości urzadzeń.
Z tego co czytam komentarze, to wiekszośc PID widziała chyba tylko na papierze lub w matlabie.
Praktyczne wytłumaczenie regulatora PID osobom, które nie rozumieją podanych wzorów i tlumaczeń z książek:
P - siła działania
I - czas sprawdzania czy osiągnięto zadaną wartość (zwiększa moc dopóki nie zostanie osiagnięta wartość zadana)
D - tłumienie działania urządzenia (ustawiamy na niską wartość np. 0 lub 1, bo jak ustawimy za dużo, to urządzenie bedzie ni z gruchy ni z pietruchy bez powodu przyspieszać i zwalniać)
Prędkość silnika można przełożyć na poziom otwarcia zaworu.
Metody nastaw Zieglera - Nicolsa nie zadziałały mi w praktyce ani razu. Dobór nastaw "na oko" wychodzi 100x lepiej.
hmm to jaki falownik ma jako parametr obroty (bez enkodera falownik nie zna rzeczywistych obrotów) ? Bo nie spotkałem się z czymś takim, jedyny parametr to częstotliwość ... I skoro w falowniku PID jest tak dobrze ustawiony to po co jest autotunning w falownikach?
@@michab7477 W falowniku mamy bardzo skomplikowany układ modelem elektrycznym i mechanicznym maszyny. Regulacji można tam dokonywać na podstawie estymacji stanu modelu.
Jedną ze zmiennych jest tam znamionowy prąd silnika prąd, na tej podstawie dobierane są parametry modelu i regulacja odbywa się na podstawie obserwacji zachowania modelu... Mało tego czasami trzeba podać masę silnika aby falownik "znał wielkość maszyny"... Tak więc nie jest to takie proste, a nawet model elektryczny maszyny indukcyjnej nie jest tematem prostym ( wymaga opisu równaniem o współczynnikach zmiennych)...
Dawno już nie było tak inspirującego odcinka, o niby prostym zagadnieniu.
Super tylko reklam więcej niż na Polsacie
A ja cały film miałem bez reklam na darmowym youtube
@@agatanowak123 Wstaw sobie w przeglądarkę adblocka to już żadnej reklamy nie będziesz musiał oglądać
@@agatanowak123 oglądam na telefonie w aplikacji😥
@@marcint4521 UA-cam vanced
Strzałka jak u Adasia :)
Pan Adam zostawił w spadku Panu Krzysztofowi.
To wszystko jest trochę abstrakcyjne że ta całka czy różniczka tak się zachowuje. Mi najłatwiej było spojrzeć na taki pseudokod implementacji pida .
accumulation_of_error += error * delta_time
derivative_of_error = (error - last_error) / delta_time
last_error = error
output = (error * Kp) + (accumulation_of_error * Ki) + (derivative_of_error * Kd)
Nie wiem, jak ja tam Z zobaczyłem na miniaturce... (((-:
Opis matematyczny tych zagadnień to totalna chińszczyzna. Gorsza jest chyba tylko mechanika płynów.