LabVIEW-järjestelmän PID-ohjaimien käyttöönotossa on kyse sellaisen ohjaussilmukan suunnittelusta, joka ylläpitää prosessimuuttujaa halutussa asetuspisteessä. Prosessiin kuuluu suhteellisten, integroitujen ja johdannaiskomponenttien laskeminen sekä näiden parametrien virittäminen optimaalisen suorituskyvyn varmistamiseksi. Seuraavat vaiheet ohjaavat läpi toteutuksen ja virityksen tekniikoita.

Vaihe vaiheelta PID-komponenttien laskeminen

Ensimmäinen askel on ymmärtää, miten kukin komponentti edistää ohjaustehostinta. Suhteellinen termi reagoi nykyisiin virheisiin, kiinteä tili kertyneet aiemmat virheet, ja johdannainen ennustaa tulevia virheitä, jotka perustuvat muutosvauhtiin.

LabVIEW:ssä nämä laskelmat tehdään tyypillisesti käyttäen matemaattisia lohkoja. Virhe lasketaan asetuspisteen ja prosessimuuttujan erotuksena. Suhteellinen komponentti moninkertaistaa tämän virheen suhteellisen voitto (Kp). Integratiivinen summat virhe ajan mittaan kerrottuna kiinteällä voitolla (Ki). Johdannaisen arviossa virhemuutosprosentti kerrotaan johdannaisvoitolla (Kd).

Viritystekniikat PID-ohjaimille

PID-parametrien asianmukainen virittäminen on välttämätöntä vakaalle ja reagoivalle ohjaukselle. Yhteisiä menetelmiä ovat manuaalinen virittäminen, Ziegler-Nichols ja ohjelmistopohjainen optimointi. LabVIEW:ssä viritykseen kuuluu Kp-, Ki- ja Kd-arvojen säätäminen järjestelmän vasteen tarkkailun aikana.

Manuaalinen viritys alkaa lisäämällä Kp:tä kunnes värähtelyt tapahtuvat, sitten säätämällä Ki:tä ja Kd:tä vähentämään ylitystä ja parantamaan vakautta. Ziegler-Nichols-menetelmä sisältää alkuparametrien asettamisen järjestelmän lopullisen voiton ja ajan perusteella, sitten hienosäätöä parempien tulosten saavuttamiseksi.

PID:n toteuttaminen LabVIEW-tutkimuksessa

LabVIEW tarjoaa PID-ohjausmoduuleja, jotka yksinkertaistavat toteutusta. Nämä moduulit hyväksyvät tulosignaaleja, asetuspisteitä ja PID-parametreja, sitten lähtöohjaussignaaleja prosessiin. Käyttäjä voi visualisoida vastauksia ja säätää parametreja reaaliaikaisesti.

Prosessimuuttujan, asetuspisteen ja PID-parametrien kytkemiseksi PID-moduuliin. Käytä indikaattoreita seurataksesi järjestelmän vastetta ja säätääksesi parametreja vastaavasti. Tuning voidaan automatisoida LabVIEWin ohjaus- ja simulointityökalujen avulla.