Integral windupは、PID制御システムの一般的な問題であり、アクチュエータ飽和時に統合的な用語が過剰に蓄積され、オーバーシュートと不安定性につながります。効果的な予防方法の実装は、制御精度とシステム安定性を維持するために不可欠です。 この記事では、PIDコントローラの統合的な風化を計算し、防止するための実用的なアプローチについて説明します。

一体型ウインドアップの理解

コントローラーの出力が限られているとき、一体型巻上げが起こりますが、一体型は蓄積し続けます。この不一致は、アクチュエータが再び利用可能になったら、コントローラーが緩やかにオーバーシュートを応答させる原因となります。巻上げにつながる条件を認識することは、予防の最初のステップです。

風防の計算方法

いくつかの実用的な方法は、統合的な風防を防ぐために存在します。 これらの方法は、システムの状態と出力限界に基づいて、制約または調整で統合的な用語を計算することを含みます。

クランプ方法

この方法は、コントローラー出力が最大値または最小限の境界に達した場合、統合的な用語を制限することを含みます。出力飽和時は、インテグラルは、過剰なビルドアップを避けるために、残りの容量内で蓄積するだけを許可します。

条件付き統合

このアプローチでは、コントローラ出力がアクチュエータの動作範囲内にある場合にのみ、統合的な用語が更新されます。出力が限界に達した場合、インテグレートは巻き上げを防ぎ、蓄積を中止します。

実践的な実装

風防の実装には、コントローラーの出力を監視し、それに応じて必要な計算を調整することが含まれます。例えば、コードでは、これは、インテグラル用語を更新する前に出力限界をチェックすることによって達成することができます。

  • モニターアクチュエータ飽和
  • 飽和時に積分を制限する
  • 条件付きロジックを使用して、統合更新を制御する
  • 限界を実装した後のテスト システム応答