Ziegler-Nichols-menetelmä on suosittu tekniikka, jota käytetään suhteellisten-integraalisten johdannaisten (PID) ohjaimien viritykseen. Se tarjoaa järjestelmällisen tavan määrittää järjestelmän vasteisiin perustuvat ohjaimen parametrit. Tämä menetelmä sisältää tiettyjen järjestelmän ominaisuuksien tunnistamisen kokeilujen ja laskelmien avulla.

Ziegler-Nichols-menetelmän ymmärtäminen

Menetelmä vaatii lopullisen voiton (Ku) ja lopullisen kauden (Pu). Ku on voitto, jolla järjestelmän ulostulo värähtelee jatkuvalla amplitudilla ja Pu on näiden pysyvien värähtelyjen aika. Näitä parametreja käytetään PID-ohjaimen asetusten laskemiseen.

Vaiheet kontrollerin parametrien laskemiseen

Seuraa näitä toimenpiteitä määrittää ohjaimen parametrit:

  • Aseta ohjain saavuttaa alhainen arvo ja asteittain lisätä sitä kunnes järjestelmän ulostulon esiintyy pysyviä värähtelyjä.
  • Kirjaa voittoarvo tässä vaiheessa Ku:na.
  • Mittaa näiden värähtelyjen kesto pu:na.
  • Käytä Ku- ja Pu-arvoja Ziegler-Nichols-kaavat laskea PID parametreja.

Kontrollerin parametrien kaavat

Ziegler-Nichols-virityssäännöt sisältävät seuraavat kaavat:

  • Maksuvoitto (Kp): 0,6 × Ku
  • Erillinen aika (Ti): 0,5 × Pu
  • Raporttiaika (Td): 0,125 × Pu

Soveltaminen ja mukauttaminen

Kun olet laskenut alkuperäiset parametrit, toteuta ne ohjaimessa. Tarkkaile järjestelmän toimintaa ja tee tarvittaessa muutoksia. Hienosäätöä voidaan tarvita tiettyjen sovellusten suorituskyvyn optimoimiseksi.