デジタルシステムにPIDコントローラーを実装するには、サンプリングとディスクリタイズ方法の注意が必要です。 適切なサンプリングにより、コントローラはシステム変更に正確に応答し、ディスクリタイズが継続的な制御アルゴリズムをデジタル形式に変換します。 この記事では、デジタルアプリケーションでPIDコントローラのパフォーマンスを最適化するための重要な実用的な側面について説明します。

見本抽出の頻度

見本抽出頻度は、エイリアシングを起こさずにシステムの動的をキャプチャするのに十分高くなければなりません。 一般的なルールは、プロセスの最高周波数コンポーネントが少なくとも10回サンプリング速度を選択することです。 見本速度が低いと、誤った制御アクションにつながることができます。 過度に高いレートは、計算負荷を増加させる可能性があります。

分裂方法

分裂は、連続したPIDの式を離散時間等と変換することを含みます。 人気の方法は、フォワード・ユーラー、後方ユーラー、およびトスチン(バイリンガル)の変換が含まれます。 Tustinの方法は、特に正確な応答特性を必要とする制御システムで、その安定性と精度のために好まれています。

実用的な実装のヒント

  • 強風防止戦略を使用して、インテグレータ飽和を防ぎます。
  • 入力信号をフィルタリングして、コントローラーのノイズの影響を低減します。
  • システム応答および計算能力に基づいてサンプリング速度を調整します。
  • デプロイ前のシミュレーションで、ディスクリタイズされたコントローラーのパフォーマンスを検証します。