Reducir el tiempo hasta el valor estable en PID

Estoy trabajando con un controlador de temperatura controlado por PID ( SELEC TC544 ). He puesto P = 5 / I = 0 / D = 3.

El sistema tarda mucho en estabilizarse en mi punto de ajuste. ¿Cómo reducir ese tiempo?

Obviamente, se necesita su función de transferencia de "Planta", no solo la variable del controlador. ¿Cómo lograr que expliques todos los detalles?
¿Cómo puedo determinar la función de transferencia. Esta es una máquina real. ¿Hay algún método de ajuste de PID para mi problema?
Los sistemas térmicos suelen ser sistemas de primer o segundo orden.
¿Has probado el método de Ziegler-Nichols?
@NSiri Es como si quisieras ganar el concurso de la pregunta más vaga del mes. De cualquier manera, hay algo llamado Lambda-tuning . Parece realmente complicado, pero es razonablemente simple de realizar.
Déjame preguntarte... si pudieras ajustar tu sistema manualmente, ¿cuánto tiempo te llevaría controlarlo manualmente? ¿Y cuánto tiempo si se hizo lo mismo con bucle cerrado en el tiempo? ¿Cuál es el factor limitante?

Respuestas (3)

Antes de meterse con el sistema, asegúrese de que sea seguro antes de comenzar a jugar con ganancias. Si se excede, podría tener consecuencias desastrosas si el sistema no está limitado (ya sea físicamente o con la salida del controlador).

Intente aumentar su ganancia, tenga en cuenta que si lo hace, sacrificará la estabilidad. Si es necesario, aumente el término integral. Rara vez necesita usar integral, pero una pequeña cantidad puede ayudar a reducir el ruido en un sistema de primer o segundo orden.

Apuesto a que su sistema podría beneficiarse de alguna integral.

A continuación se muestra un gráfico de un sistema que muestra un ejemplo de lo que hacen las diferentes ganancias.

ingrese la descripción de la imagen aquí

También hay algunos métodos como Ziegler-Nichols que se pueden usar para ajustar los PID de manera eficiente.

También puede estar limitado por la autoridad de control, lo que significa que si su sistema alcanza los límites o los rieles (por ejemplo, si el sistema térmico se está calentando y su PID tiene una salida del 100 %, o si su calentador o peltier tiene la potencia máxima), entonces necesitará para aumentar la autoridad de control (o potencia del calentador).

Respuesta rápida, necesitas alguna acción integral. La I en el PID suele dar una respuesta más rápida pero menos estable.

He visto en la hoja de datos de su controlador que proporcionan algunos valores predeterminados para el PID, donde P es 10, I es 120 y D es 30. ¿Ha probado esos valores? Si es seguro intentarlo, pueden ser adecuados. Tenga en cuenta que I y D corresponden a valores de tiempo. Entonces, cuando dice que establece P = 5, I = 0 y D = 3, ¿I y D representan el tiempo como se muestra en la hoja de datos? Ya que no es lo mismo Ki y Ti.

De todas formas, recomiendo alguna acción integral y compensarla con la derivada, ya que lo más probable es que no sea un sistema de alto orden.

Para que conste, la forma correcta sería obtener la función de transferencia y aplicar algún método fácil como Ziegler-Nichols, como sugirieron otros colegas. Pero si no sabes cómo obtener la función de transferencia o la gráfica de respuesta de tu sistema. Puedes intentarlo primero como dije.

No hay forma de decir si los parámetros de control predeterminados son adecuados o no, sin saber algo sobre el sistema que se supone que debe controlar. Como mencionó @laptop2d, si el sistema no está limitado en cierta medida, corre el riesgo de que el estado del sistema para los parámetros dados tenga consecuencias críticas.
Creo que no has leído mi respuesta. Como dije, en base a que lo más probable es que esté frente a un primer o segundo orden, tendría que agregar alguna acción integral compensada con la proporcional y la derivada, esa fue mi recomendación. No di ningún valor ya que no puedo conocerlos sin conocer el sistema. En cuanto a los valores predeterminados, era solo una idea, dado que esos parámetros se dan en base a alguna evidencia, sería interesante saber qué respuesta dan, siempre que sea seguro intentarlo, por supuesto. Solo para obtener más información, pero esa nunca fue mi respuesta final.
No tengo la intención de discutir sobre esto, simplemente no estoy de acuerdo. Aunque no inventó los números, proporcionó los números del manual. ¿Cómo esperaría que OP pueda evaluar si son seguros para aplicar al sistema, sin saberlo? Si OP no sabe más sobre la teoría del control de lo que se muestra en la pregunta, no espero que él / ella pueda saber esto por sí mismo. Aparte de eso, las preguntas a OP para elaborar su pregunta deberían ser, en mi opinión, un comentario, no una respuesta.

Realmente debería entender cómo funciona un sistema PID, si no lo sabe.

De todos modos, ese I=0 (componente integral) probablemente sea incorrecto. Eché un vistazo al manual de su controlador, pero no puedo entender cuál es el efecto de tener I = 0. Considere que sin componente integral, un sistema no puede alcanzar el punto de ajuste (el objetivo). Si el componente I es demasiado agresivo, el sistema se vuelve inestable. Como mínimo, debe decirnos si su sistema es inestable (demasiado parte integral / demasiado rápido) o si siempre calienta demasiado poco (en este caso, se necesita más I). Dado que en su controlador el parámetro I se da en segundos (tiempo), y los sistemas de calefacción son bastante lentos, sugeriría configurar algo como 120-240 segundos, o incluso más.

El parámetro P puede ser bastante alto en este caso (sistema de calefacción): el manual sugiere 10, es un punto de partida, pero puedes intentar aumentarlo.

El componente D se usa para estabilizar el sistema, déjelo solo o configúrelo bastante alto (tiempos largos): solo si ve una respuesta excesiva del sistema, puede disminuir el tiempo, dando más importancia al componente D. Pero normalmente es más fácil no usarlo, al menos al principio.