PID  CONTROLLER LABORATORY

Při regulaci teploty, tlaku, průtoku či koncentrace většinou neznáme fyzikální model procesu (přenosovou funkci, řád systému). Můžeme ale předpokládat, že proces má monotónní přechodovou charakteristiku a provést jednoduchý identifikační experiment. Máme-li experimentální data, můžeme použit aplet 'PID Control Laboratory', který pracuje s the množinovým modelem založeném na experimentálních datech popsaných níže a apriorní informace o tvaru přenosové funkce. Přesná znalost přenosové funkce není nutná. Aplet vykreslí ve frekvenční oblasti na definovaných frekvencích neurčitost vašeho modelu. Tato metoda je velmi spolehlivá, třída přípustných systémů zahrnuje mj. všechny systémy ve tvaru časových konstant s dopravním zpožděním.

Jeden bod frekvenční charakteristiky

Reléový identifikační experiment je jedním ze dvou nejpoužívanejších průmyslových experimentů. Obvykle ale děláme dvě chyby: Fázový posun měřeného bodu volíme 180' a do úvahy bereme pouze jedem nominální model systému To je důvod, proč většina heuristických metod selhává (např. populární Ziegler-Nicholsova). V apletu PID Control Laboratory máme následující možnosti:

• Můžeme zvolit libovolnou amplitudu a fázový posun změřeného bodu - je možé ukázat, že pro PID regulátor je optimální fáze -135', jestliže neznáme statické zesílení.
• Aplet vykreslí neurčitost, kterou na ostatních frekvencích vytvoří monotónní procesy libovolného řádu procházející zvoleným bodem. Pak je možné provést robustní návrh regulátoru pro celý pás neurčitosti (viz pravý obrázek).
  
  

Momenty impulsní funkce

Momenty impulsní funkce můžeme získat z odezvy na obdélníkový puls, což je druhý nejpoužívanější identifikační experiment. První tři momenty určují statické zesílení, souhrnnou časovou konstantu, a normalizované dopravní zpoždění. Pomocí tří čísel můžeme jednoduše škálovat systém v zesílení, čase a definovat tvar přechodové charakteristiky od systému prvního řádu až k čistému dopravnímu zpoždění (viz obrázek dole). Tato tři čísla jsou dostatečná pro popis většiny průmyslových procesů.

Výše popsané tři parametry můžeme opět zadat v apletu PID Control Laboratory. Bezprostředně získáme neurčitost modelu na zvolených frekvencích a můžeme provést robustní návrh regulátoru.

Kombinace experimentálních dat

Máme-li data z více identifikačních experimentů, můžeme je zkombinovat a vykreslit průnik neurčitostí, s nímž následně pracujeme při návrhu robustního regulátoru Nejužitečnější kombinace je znalost jednoho bodu frekvenční charakteristiky a statického zesílení procesu.