Réglage manuel du PID étape par étape

Dans certains cas, il est possible de mesurer directement les constantes de temps du four et de calculer ainsi les meilleurs réglages du contrôleur. Souvent, un fabricant d'équipements proposera des réglages basés sur son rapport de mise en service - une bonne raison de lire d'abord le manuel. Parfois, on n'a pas d'autre choix que de configurer, ou de « régler », un système en mode boucle fermée par essais et erreurs. Voici donc deux procédures simples pour régler un four à régulation PID, elles se rapprocheront assez des réglages optimaux dans la plupart des cas.

Méthode CDHW

1. Régler la valeur de consigne, T _s , à une valeur typique pour l'utilisation envisagée du système et désactivez les actions dérivées et intégrales en définissant leurs niveaux à zéro. Sélectionnez une valeur sûre pour la puissance maximale M et augmentez le gain proportionnel jusqu'à ce que le système oscille simplement.
2. Notez la période d'oscillation puis réduisez le gain de 30 %.
3. Diminution ou augmentation soudaine T. _S. d'environ 5 % devrait induire des oscillations sous-amorties. Essayez plusieurs valeurs du niveau dérivé et choisissez une valeur qui donne une réponse amortie de manière critique. Si le contrôleur est calibré D devra être d’environ un tiers de la période d’oscillation indiquée ci-dessus.
4. Augmentez lentement le niveau intégral jusqu'à ce que l'oscillation commence, puis réduisez ce niveau d'un facteur deux ou trois - cela devrait suffire à arrêter l'oscillation. J'ai trouvé que c'était une bonne idée d'utiliser le niveau intégral le plus bas qui donne des performances adéquates.
5. Vérifiez que les performances globales du système sont satisfaisantes dans les conditions dans lesquelles il sera utilisé.

Cette procédure est basée sur l'hypothèse qu'un système à amortissement critique est optimal et sur le fait que stabilité et bruit doit être échangé contre un temps de réponse. Veuillez garder à l'esprit que la deuxième étape peut impliquer de grandes oscillations de température et que la procédure ne serait donc pas adaptée si celles-ci pouvaient être dangereuses ou causer des dommages, par exemple dans une usine de traitement chimique.

Méthode de John Shaw (basée sur Ziegler-Nichols)

1. Régler la valeur de consigne, T _s , à une valeur typique pour l'utilisation envisagée du système et désactivez les actions dérivées et intégrales en définissant leurs niveaux à zéro. Sélectionnez une valeur sûre pour la puissance maximale M et réglez le gain proportionnel au minimum.
2. Augmentez progressivement le gain jusqu'à ce qu'il diminue ou augmente soudainement T. _S. d'environ 5% induit des oscillations qui sont simplement auto-entretenues.
3. Le gain à ce stade sera défini sur le gain ultime G _u la période des oscillations est connue comme la période ultime t _u . Notez les valeurs de chaque quantité.
4. Définissez les paramètres du contrôleur comme suit :
• Contrôle P : P = 0,50* G _u , Je = 0, D = 0.
• Contrôle PI : P = 0,45* G _u , Je =1,2/ t _u , D = 0.
• Contrôle PID : P = 0,60* G _u , Je =2/ t _u , D = t _u /8.
5. Vérifiez que les performances globales du système sont satisfaisantes dans les conditions dans lesquelles il sera utilisé.

Cette procédure a été légèrement adaptée de Description de la méthode Ziegler-Nichols en boucle fermée par John Shaw . Elle devrait produire un système légèrement sous-amorti ; si une réponse moins « agressive » est souhaitée, essayez de réduire P La méthode Ziegler-Nichols a été développée pour la méthode traditionnelle de chauffage au charbon, à la différence de la moitié des valeurs indiquées. Comme dans le cas de la méthode CDHW, la deuxième étape peut impliquer de grandes oscillations de température et la procédure ne serait donc pas adaptée si celles-ci pouvaient être dangereuses ou causer des dommages, par exemple dans un réacteur nucléaire. À proprement parler, la méthode Ziegler-Nichols a été développée pour la méthode traditionnelle de chauffage au charbon. série , ou en interaction conception du contrôleur.