پیاده سازی کنترل کننده های PID در Labview شامل طراحی یک حلقه کنترل است که یک متغیر فرآیند را در یک نقطه مورد نظر حفظ می کند، این فرآیند شامل محاسبه اجزای متناسب، یکپارچه و مشتق شده و تنظیم این پارامترها برای عملکرد بهینه است. مراحل زیر از طریق پیاده سازی و تکنیک های تنظیم هدایت می شوند.

مرحله به مرحله محاسبه قطعات PID

اولین گام این است که درک کنیم که چگونه هر جزء به خروجی کنترل کمک می کند. اصطلاح متناسب به خطاهای فعلی واکنش نشان می دهد، حساب های جدایی ناپذیر برای خطاهای گذشته انباشته شده و مشتق پیش بینی خطاهای آینده بر اساس نرخ تغییر است.

در لابرکت، این محاسبات به طور معمول با استفاده از بلوک های ریاضی انجام می شود. خطا به عنوان تفاوت بین نقطه تنظیم و متغیر فرآیند محاسبه می شود. جزء متناسب این خطا را با یک سود متناسب (Kp) ضرب و شتم در طول زمان، ضرب شده توسط یک سود جدایی ناپذیر (Ki) برآورد می کند که نرخ تغییر خطا، ضرب شده توسط یک مشتق (Kd).

تکنیک های نظارت برای کنترل کننده های PID

تنظیم مناسب پارامترهای PID برای کنترل پایدار و پاسخگو ضروری است. روش های مشترک شامل تنظیم دستی، Ziegler-Nichols و بهینه سازی مبتنی بر نرم افزار است.در آزمایشگاه نمای، تنظیم شامل تنظیم Kp، Ki و Kd مقادیر در هنگام مشاهده پاسخ سیستم است.

تنظیم دستی با افزایش Kp شروع می شود تا نوسانات رخ دهد، سپس تنظیم Ki و Kd برای کاهش بیش از حد عیب یابی و بهبود ثبات. روش Ziegler-Nichols شامل تنظیم پارامترهای اولیه بر اساس به دست آوردن نهایی سیستم و دوره، سپس به خوبی برای نتایج بهتر است.

اجرای PID در Labview

Labview ماژول های کنترل PID را فراهم می کند که پیاده سازی را ساده می کنند، این ماژول ها سیگنال های ورودی، نقاط تنظیم و پارامترهای PID را می پذیرند، سپس سیگنال های کنترل خروجی را به فرآیند می رسانند. کاربر می تواند پاسخ ها را تجسم کرده و پارامترهای را در زمان واقعی تنظیم کند.

برای پیاده سازی، اتصال متغیر فرآیند، setpoint و پارامترهای PID به ماژول PID.استفاده از شاخص ها برای نظارت بر پاسخ سیستم و تنظیم پارامترهای بر اساس آن. Tuning می تواند به صورت خودکار با استفاده از طراحی کنترل آزمایشگاه و ابزارهای شبیه سازی خودکار باشد.