Prosessiautomaation yhteydessä ohjausjärjestelmät käyttävät usein matemaattisia toimia haluttujen prosessimuuttujien ylläpitämiseen. Kaksi perustoimintoa ovat johdannainen ja kiinteä toiminta, joka auttaa parantamaan järjestelmän vakautta ja reagointia. Näiden toimien laskenta- ja toteutustapojen ymmärtäminen on olennaista tehokkaan ohjausjärjestelmän suunnittelussa.

Johdannaiset

Johdonmukainen toiminta ennustaa tulevaa prosessien käyttäytymistä perustuen nykyhetkeen muutos. Se antaa vaimentavan vaikutuksen, joka vähentää ylitystä ja värähtelyjä. Johdonmukainen toiminta on verrannollinen muutosvauhtia prosessin muuttuja.

Johdannaisen matemaattisena ilmentymänä on:

D(t) = Kd * (d/dt) e(t) [

jossa Kd on johdannaisvoitto ja e(t)[ on virhesignaali. Erillisissä järjestelmissä johdannaista arvioidaan käyttäen peräkkäisten virhearvojen välisiä eroja.

Integraalinen toiminta

Integroitu toiminto kerää virheen ajan myötä, auttaa poistamaan vakaan tilan virheet. Se säätää ohjaustehostinta kertyneen kokonaisvirheen perusteella, varmistaen, että prosessimuuttuja saavuttaa asetuspisteen.

Matemaattinen ilmaisu kiinteä toiminta on:

I(t) = Ki * ∫ e(t) dt

jossa Ki on kiinteä voitto. Erillisissä järjestelmissä integraali lasketaan laskemalla virhe eri aikavälein.

Toimien laskeminen

Johdonmukaisten ja integroitujen toimien laskeminen edellyttää asianmukaisten hyötyjen valintaa ja prosessin dynamiikan ymmärtämistä. Oikea viritys takaa valvontajärjestelmän toiminnan riittävän ilman liiallisia värähtelyjä tai hitautta.

  • Määritetään prosessin vasteominaisuudet.
  • Valitse järjestelmän käyttäytymiseen perustuvat alkusaatavan arvot.
  • Säädä voitot testauksella ja tarkkailulla.
  • Hienosäätöä varten käytetään simulointityökaluja.