Proportioneel-Integraal-Derivative (PID) controllers worden op grote schaal gebruikt in niveauregelsystemen om de gewenste vloeistofniveaus te handhaven. Een juiste afstemming van PID parameters is essentieel voor optimale prestaties. Dit artikel biedt numerieke voorbeelden van PID parameter berekeningen voor niveauregeltoepassingen.

Basissysteemparameters

Beschouw een niveauregeling met de volgende parameters:

  • Proceswinst (Kp) = 2
  • Procestijdconstante (τp) = 50 seconden
  • Dode tijd (L) = 10 seconden

PID-parameterberekening

Met behulp van de Ziegler-Nichols-tuningmethode worden de uiteindelijke winst (K[u) en de uiteindelijke periode (Tu) experimenteel bepaald. Veronderstel:

  • Ku = 6
  • Tu = 40 seconden

PID-parameters worden als volgt berekend:

Proportioneel winst (Kp)

Kp = 0,6 × Ku = 0,6 × 6 = 3,6

Integraal tijd (TI)

TI = 0,5 × Tu = 0,5 × 40 = 20 seconden

Afgeleide tijd (TD)

TD = 0,125 × Tu = 0,125 × 40 = 5 seconden

Laatste PID-instellingen

De afgesteld PID-controllerparameters zijn:

  • Kp = 3,6
  • TI = 20 seconden
  • TD = 5 seconden