Ziegler-Nichols-menetelmä on suosittu tekniikka, jota käytetään PID-ohjaimien viritykseen. Se auttaa määrittämään järjestelmän vasteeseen perustuvat optimaaliset parametrit suhteessa, erottamattomassa ja johdannaisvoitossa. Tämä menetelmä sisältää järjestelmän käyttäytymisen analysoinnin, kun siihen kohdistuu erityisiä ehtoja.

Ziegler-Nichols-menetelmän ymmärtäminen

Menetelmä vaatii lopullisen voiton (Ku) ja lopullisen ajanjakson (Pu) tunnistamista. Ku on voitto, jolla järjestelmän ulostulo värähtelee jatkuvalla amplitudilla. Pu on näiden pysyvien värähtelyjen aika. Näitä arvoja käytetään PID-parametrien laskemiseen.

Vaiheet PID-parametrien määrittämiseksi

  • Aseta ohjain suhteelliseen tilaan pienellä saannilla.
  • Kasvata suhteellista voittoa asteittain, kunnes järjestelmä on jatkuvasti värähtelemässä.
  • Kirjaa voitto tässä vaiheessa Ku ja mittaa värähtelyaika kuin Pu.
  • Lasketaan PID-parametrit Ziegler-Nichols -kaavalla.

PID-parametrien laskeminen

PID-parametrien kaavat ovat seuraavat:

  • Kp = 0,6 × Ku
  • Ki = 1,2 × Ku / Pu
  • ]Kd = 0,075 × Ku × Pu

Nämä parametrit voidaan hienosäätää edelleen järjestelmän suorituskyvyn perusteella. Ziegler-Nichols-menetelmä on hyvä lähtökohta PID-viritykseen monissa ohjausjärjestelmissä.