hoe werkt een PID regelaar?

Question

ik heb op internet al wat opgezocht over PID regelaars maar het meeste is nogal moeilijk geschreven.
kan iemand mij uitleggen hoe het werkt of een site waar ik het makelijk kan vinden.

wat ik denk te weten:
P = een vergrotingsvaktoor van de gemeetewaarde en de gewenste waarde (wat voor nut heeft die vergrotingswaarde dan?)

I = is de tijds duur om bij de vergrotingswaarde te komen van P

D = hoeveel verandert de waarde nouw werkelijk in X tijd.

zie ik dit goed of zit ik ernaast?

 · Accepted Answer

Ik doe een poging het uit te leggen via aan temperatuurregelaar. 
Een kamer wordt op temperatuur gebracht door de toevoer van warmte. Tegelijkertijd verdwijnt er warmte door de wanden. Dat warmteverlies is niet constant door een wisselende buitentemperatuur. (Als die constant is hoef je namelijk niets te regelen.) 
Een P (proportionele) regelaar voert warmte toe evenredig met hoeveel te laag de werkelijke temperatuur is. Dat wil zeggen dat er pas warmte word toegevoerd als de temperatuur te laag is, en wel méér warmte als de temperatuur méér te laag is. 
Dat betekent dus dat de temperatuur te laag moet zijn om warmte toegevoerd te krijgen. 
Hoeveel te laag? Dat hangt er van af met welk "vergrootglas" je naar het temperatuurverschil kijkt. Dat is je P factor. Hiermee vergroot je kunstmatig de temperatuurafwijking zodat je temperatuur dichter bij de gewenste waarde blijft. 
Maar er blijft nog steeds een temperatuurverschil nodig om warmte toe te voeren. 
Om daar vanaf te komen ga je de temperatuurafwijking integreren, je I factor. 
Naarmate het temperatuurverschil groter is en langer duurt ga je extra warmte toevoeren. In het ideale geval zorgt die integrerende factor er voor dat de warmtetoevoer gelijk is aan het warmteverlies. Waardoor de temperatuur gelijk kan worden aan de gewenste temperatuur. 
Het is echter ook mogelijk dat er plotselinge tempratuurdalingen optreden. Bijvoorbeeld als iemand door de deur naar binnen komt. 
Zo'n plotselinge verandering vang je op met D (differentierende) factor. Doordat de temperatuur in korte tijd snel daalt voer je extra warmte toe evenredig met de snelheid waarmee de temperatuur daalde, zodat die snelle daling sneller teniet wordt gedaan.

 · Answer

Ik heb ooit in een grijs verleden gewerkt aan een raket-stabilisatiesysteem. Elke raket heeft zo'n systeem, het is in de eerste plaats bedoeld om ervoor te zorgen dat de raket tijdens de vlucht balanceert (zoals je een bezemsteel om je vinger zou kunnen laten balanceren als je er een beetje handigheid in hebt).

Zoals mijn voorganger al vertelde:

P = proportionele versterking van de fout. Wijkt de bovenkant van de raket teveel af (bv naar links) dan zal de onderkant ook naar links gestuurd worden zodat de onderkant weer onder de bovenkant terecht komt. Proportioneel wil zeggen: is de afwijking 2x zo groot dan is het regeleffect (dus de uitvoer van de regelaar) ook 2x zo groot.

Helaas loop je dan achter de feiten aan en het systeem wordt zo niet stabiel. Daarom is er een:

D = differentiator. Die kijkt niet naar de afwijking, maar naar hoe snel die groeit. Als de raket naar links valt is er niet alleen de afwijking naar links, maar ook het feit dat die steeds groter wordt. Deze waarde kun je meesturen naar de stuurinrichting. Als de raket dus afwijkt naar links zal de D-regelaar extra bijsturen. Andersom ook: als de raket teveel naar links gaat, maar de afwijking steeds minder wordt (omdat er al werd bijgestuurd) dan zal de D een beetje tegengas geven aan de P. Zo blijft de raket stabiel vliegen.

Je loopt dan nog wel tegen een ander probleem aan: de raket zal van zijn koers afdrijven. Een beetje wind is voldoende om de koers van de raket te veranderen. Daarom is er een:

I = integrator. Die kijkt naar de duur én de grootte van de afwijking ten opzicht van de gewenste koers. Dus, ookal houden de P en de D de raket stabiel, als de koers gaat afwijken van een gewenste koers zal de I dat bijregelen. De grootte van de I is afhankelijk van de grootte van de afwijking én van de tijdsduur. Een twee keer zo grote afwijking leidt dus tot een twee keer zo grote I, maar een afwijking die twee keer zo lang duurt ook. De afwijkingen per meettijd wordt als het ware gesommeerd (dus werkelijke koers - gewenste koers) en de I zal daar tegenwicht aan bieden. Zo kan de raket een vooraf ingestelde koers blijven vliegen.

Samenvattend: 
P -> uitvoer evenredig aan invoer -> houdt de onderkant van de raket onder de bovenkant
D -> uitvoer evenredig aan groei invoer -> houdt de raket stabiel
I -> uitvoer evenredig aan afwijking in de tijd -> stuurt raket in bepaalde richting.

De motorsturing krijgt als signaal de som van deze aparte regelaars.

hoe werkt een PID regelaar?

Het beste antwoord

Andere antwoorden (1)

Bekijk alle vragen in deze categorieën: