Virkningsfuldt D-led i PID

[Frank_rasmussen]

Det ser ud som om, at D-leddet i sin nuværende udførsel desværre mest bidrager med støj, at man i praksis ikke kan udnytte D-leddets udglattende virkning.

For at dæmpe støjpåvirkningen kunne man måske benytte en udregning af D-leddet på baggrund af differencen mellem nogle forskudte løbende gennemsnit.

[Sonata]

Jeg synes da mit D-led virker som jeg gerne vil ha' det....

Min VVB er koblet på via en termostatstyret zoneventil der åbner/lukker omkring 60 grader - kedeltemperatur er ca. 70 grader.
Dvs i det øjeblik ventilen åbner, så styrtdykker temperaturen - og når den lukker, så stiger kedeltemperaturen hurtigt. Dette er særlig tydeligt når den cirkulerede vandmængde er lille, altså når alle radiatorer er lukket (jeg har manuel shunt).

Uden D-led reagerer brænderen for langsomt på disse hurtige fald/stigninger, hvorved I-leddet får (for) meget betydning, og jeg risikerer at gå i pausefyring/stop. Af samme grund er mit I-led ret lille (Mine PID: 4.0 - 0.08 - 10).

Jeg skal ikke gøre mig klog på om D-leddet virker som teoribøgerne siger, men det har som forventet en effekt når hældningen på temperaturkurven er stejl (dT(t)/dt stor). Og dermed er det også støjforstærkende, men ikke i problematisk grad ved fornuftige D-værdier. Og en fornuftig værdi kan i mange anlæg være nul  .

[MHES]

Hej Tom,

Det kan nok ikke siges meget bedre 

D-leddet virker helt fint, både efter hensigten og efter lærebøgerne 

D-leddet kan være en hjælp når man som du har et anlæg hvor temperaturen kan ændre sig ganske hurtigt (stejle kurver), og man iøvrigt har sine normale P- og I-parametre på plads.

Kørsel uden D (D=0) kan ofte være en fordel i indkøringsfasen, og rigtig mange anlæg har så langsom temperatur reaktion at D-leddet aldrig giver mening.

Hilsen
Michael

Jeg synes da mit D-led virker som jeg gerne vil ha' det....

Min VVB er koblet på via en termostatstyret zoneventil der åbner/lukker omkring 60 grader - kedeltemperatur er ca. 70 grader.
Dvs i det øjeblik ventilen åbner, så styrtdykker temperaturen - og når den lukker, så stiger kedeltemperaturen hurtigt. Dette er særlig tydeligt når den cirkulerede vandmængde er lille, altså når alle radiatorer er lukket (jeg har manuel shunt).

Uden D-led reagerer brænderen for langsomt på disse hurtige fald/stigninger, hvorved I-leddet får (for) meget betydning, og jeg risikerer at gå i pausefyring/stop. Af samme grund er mit I-led ret lille (Mine PID: 4.0 - 0.08 - 10).

Jeg skal ikke gøre mig klog på om D-leddet virker som teoribøgerne siger, men det har som forventet en effekt når hældningen på temperaturkurven er stejl (dT(t)/dt stor). Og dermed er det også støjforstærkende, men ikke i problematisk grad ved fornuftige D-værdier. Og en fornuftig værdi kan i mange anlæg være nul  .

[Frank_rasmussen]

PID er lavet for at mennesker lettere skal kunne indstille regulatorer. Der er derfor ikke den store teori bagved.

Fordi analoge varme-regulatorer åbenbart ofte kun er PI-regulatorer, ændre vel ikke ved at en digital NBE regulator bør have et virkningsfuldt D-led.

[MHES]

Hej Frank,

PID er lavet for at mennesker lettere skal kunne indstille regulatorer. Der er derfor ikke den store teori bagved.

Det var lidt af en påstand 

PID regulatorer er lavet for at kunne regulere processer (primært industrielle) på en standardiseret og avanceret måde.
Der er en hel del teori bagved, og det er ikke noget man "bare lige justere".
Prøv at læse lidt omkring PID regulatorer her http://en.wikipedia.org/wiki/PID_controller
...det synes måske simpelt for dig, men for mange er det faktisk ret kompliceret 

Der er en grund til at mange forsøger at lave "autotuning" i PID-regulatorer, og det er nok ikke fordi det er simpelt at tune dem selv 

Fordi analoge varme-regulatorer åbenbart ofte kun er PI-regulatorer, ændre vel ikke ved at en digital NBE regulator bør have et virkningsfuldt D-led.

Glem det med PI-regulatorer er analoge regulatorer og PID er digitale, for det forholder sig ikke sådan.
Digitale PI-controllere er meget almindelige fordi D-leddet ofte er følsomt for "støj" i målingen.
Sakset fra Wikipedia

PI controllers are particularly common, since derivative action is very sensitive to measurement noise, and the absence of an integral value may prevent the system from reaching its target value due to the control action

NBE's D-led fungerer fint, lige efter lærebogen, men D-leddet egner sig bare generelt ikke til langsomme processer.

Sorry Frank, men der er altså ikke noget NBE kan gøre for 

Hilsen
Michael

[Frank_rasmussen]

Der er en grund til at mange forsøger at lave "autotuning" i PID-regulatorer, og det er nok ikke fordi det er simpelt at tune dem selv 

En anden grund til at lave adaptive / selvindstillede regulatorer er, at de automatisk indstiller sig, når systemet ændre sig.....faktisk troede jeg, at jeg allerede havde forslået en selvindstillende regulator 

Det er muligt, at der er nogle ressourcemæssige begrænsninger i hardvaren af den nuværende styring; men jeg har stor forhåbning til, at de dygtige mennesker hos NBE sandsynligvis kan 'støjdæmpe' D-leddet.

[MHES]

En anden grund til at lave adaptive / selvindstillede regulatorer er, at de automatisk indstiller sig, når systemet ændre sig.....faktisk troede jeg, at jeg allerede havde forslået en selvindstillende regulator 

Du har sikkert foreslået en selvregulerende PID-regulator, og det ville da også være rart med sådan en.
Nu er det bare sådan at adaptive / selvindstillede regulatorer har det bedst i miljøer hvor procesændringerne er ganske små, ellers kan deres adaption ikke finde på plads.
Typisk virker kan de korrigere for slid og slør, men ikke store dynamiske ændringer.
Når der er store dynamiske ændringer, slår man i praksis adaption fra.

Det er muligt, at der er nogle ressourcemæssige begrænsninger i hardvaren af den nuværende styring; men jeg har stor forhåbning til, at de dygtige mennesker hos NBE sandsynligvis kan 'støjdæmpe' D-leddet.

Se det er nemt at løse Frank, du skal nemlig bare dæmpe D-leddet, det kan du gøre helt selv uden at NBE hjælper 

Hilsen
Michael

[Frank_rasmussen]

Nu er det bare sådan at adaptive / selvindstillede regulatorer har det bedst i miljøer hvor procesændringerne er ganske små, ellers kan deres adaption ikke finde på plads.
Typisk virker kan de korrigere for slid og slør, men ikke store dynamiske ændringer.
Når der er store dynamiske ændringer, slår man i praksis adaption fra.

Uha, selvindstillede regulatorer kan skam anvendes meget bredere end det.

Faktisk er vi jo selv en af slagsen med mange indbyggede PID-regulator-egenskaber.

Når vi slukker en elplade før tevandet koger, eller begynder at bremse bilen, før vi når punktet, hvor vi vil standse bilen, så virker vi som PD-regulatorer. Når vi trykker gaspedalen ned for at bilen skal opnå en bestemt hastighed, så er det et eksempel på I-indvirkning..

[MHES]

Hej Frank,

Nu er du godt nok "off topic".
Det du omtaler er jo relateret til at drage konklusioner udfra observationer og erfaringer, det der kaldes intelligens.

Det er nok lidt nedvurderende at sidestille menneskets evne til at lœre med PID-regulatorer, og det er jo det emnet drejer sig om, eller.....

Har du en forventning om kunstig intelligens I styringen ?

Hilsen
Michael

Nu er det bare sådan at adaptive / selvindstillede regulatorer har det bedst i miljøer hvor procesændringerne er ganske små, ellers kan deres adaption ikke finde på plads.
Typisk virker kan de korrigere for slid og slør, men ikke store dynamiske ændringer.
Når der er store dynamiske ændringer, slår man i praksis adaption fra.

Uha, selvindstillede regulatorer kan skam anvendes meget bredere end det.

Faktisk er vi jo selv en af slagsen med mange indbyggede PID-regulator-egenskaber.

Når vi slukker en elplade før tevandet koger, eller begynder at bremse bilen, før vi når punktet, hvor vi vil standse bilen, så virker vi som PD-regulatorer. Når vi trykker gaspedalen ned for at bilen skal opnå en bestemt hastighed, så er det et eksempel på I-indvirkning..

[Frank_rasmussen]

Det er muligvis off topic.

Mit eksempel er ikke kunstig intelligens. Faktisk er det hugget fra en grundbog ("Reglerteknik - Grundläggande teori" af Torkel Glad og Lennart Ljung), som jeg engang i 80'erne brugte, da jeg læste til civilingeniør i styring og regulering...oversættelsen fra svensk til dansk er dog min..

[MHES]

Hej Frank,

Læs lige hvad jeg skriver...

Det du omtaler er jo relateret til at drage konklusioner udfra observationer og erfaringer, det der kaldes intelligens.

Du omtaler jo det som vi mennesker gør.

Den kunstige intelligens kommer kun på tale når du vil have styringen til at gøre det 

Hvis du er civilingeniør i styring og regulering, så forstår jeg slet ikke din vinkel på PID-regulatorer 
...eller var det ikke del af pensum dengang ?

Hilsen
Michael

Det er muligvis off topic.

Mit eksempel er ikke kunstig intelligens. Faktisk er det hugget fra en grundbog ("Reglerteknik - Grundläggande teori" af Torkel Glad og Lennart Ljung), som jeg engang i 80'erne brugte, da jeg læste til civilingeniør i styring og regulering...oversættelsen fra svensk til dansk er dog min..

[Frank_rasmussen]

Jeg synes, at du skulle læse bogen. Den er rigtig god.

[MHES]

Hej Frank,

Nu har jeg beskæftiget mig profesionelt med styring og regulering de sidste 25 år, så en lærebog fra 80'erne er nok ikke lige det jeg vil læse 

Der findes rigtig mange, noget nyere, bøger og anden litteratur om emnet, som nok er noget mere tidssvarende

Hilsen
Michael

Jeg synes, at du skulle læse bogen. Den er rigtig god.

[Frank_rasmussen]

Det er en bog, som har en matematisk tilgang til regulering.

Den kunne derfor have være skrevet i 1940'erne, bortset fra at den digitale anvendelsen jo ikke havde været så anvendbar dengang. Vigtige dele, som f.eks. omkring Laplace transform er jo endda ca. 200 år gammelt.

Bogen er formodent også interessant om 200 år.

[MHES]

Hej Frank,

Jeg har aldrig mødt regulatorer der ikke var baseret på matamatik, hverken analoge eller digitale.
Der findes ikke rigtig andre metoder end de matematiske, selv ikke i en Fuzzy-regulator.

Men jeg er sikker på at din bog nok skal give dig god indsigt i reguleringsteknik, som du helt korrekt nœvner ikke er noget nyt fœnomen. Faktisk er mange af grundstenene lagt af de gamle matematikere for langt mere end 200 år siden, men det betyder ikke at moderne litteratur ikke duer.

Hilsen
Michael
 

Det er en bog, som har en matematisk tilgang til regulering.

Den kunne derfor have være skrevet i 1940'erne, bortset fra at den digitale anvendelsen jo ikke havde været så anvendbar dengang. Vigtige dele, som f.eks. omkring Laplace transform er jo endda ca. 200 år gammelt.

Bogen er formodent også interessant om 200 år.