Maldição de PID.

[fabim]

André, você diz aqueles valores:

P 0.5Ku
etc.

O valor 0.5 é o tempo?
Está entendendo minha dificuldade?
Eu leio, observo, e não consigo visualizar o mesmo que você!
Tempo constante, qual tempo? onde você viu isto?

Miller, eu já li isto em 3 documentos, mais nenhum explica exatamente qual é o tempo de subida!
Apenas um que deu a entender que:

Código: Selecionar todos

 
 O Tempo de subida é igual ao ciclo negativo, da maior frequência de testes em modo relay.
  Isto se dá pela inércia da planta, onde ao valor ficar menor que SP a resistência é acionada a 100% desligando novamente em SP,
  esta borda inferior de desvio é equivalente a uma reta de ganho energético.


[andre_luis]

Entendi, o método do Wiki é meio interativo, o que te levaria de volta ao problema original, que é ter de fazer varias tentativas e erros.
De qualquer modo, já conseguiu obter os dados para plotar num gráfico ? É importante que o intervalo de tempo entre cada medida seja o mesmo.
A partir daí já teriamos uma planta do seu sistema.

[fabim]

Cara, eu pedi pra montar outra máquina.
Estava com um protótipo, e agora mandei montar algo de linha de produção com todos os componentes reais.
Percebi que da uma baita diferença!!!

Semana que vem vou estar em São Paulo a semana toda, fazendo um curso de ARM na Anacom, e próxima semana a maquina zerinha já vai estar aqui do lado.
Eu já terminei o software serial que vai pegar os dados, e cuspir no Excel.
Eu criei o algoritmo com tempo de marcação de temperatura dinâmico estável manualmente.
Entre dia 24 e 25, já estarei com os dados reais da planta real.
Assim que fizer funcionar, e entender, me comprometo a fazer um documento com exemplos de hominhos, e números reais, e detalhes, e disponibilizar isto para nego sofredor!

[fabim]

Finalmente, sexta passada dia 16-10, a maquina chegou na minha sala.
Ontem ajustei chicotes etc, hoje de manhã fiz testes e tudo ok, funcionando tudinho.

Dando continuação, aos que estavam me ajudando.

Descobri algo muito interessante sobre esta logica de implementação.
1°, tudo conversa este negocio de que nego chega, ja coloca PID liga, e depois só afina!!!
2°, professores universitarios que dão esta matéria, sabem apenas o que leram, o que é vago e não explica detalhes!!!
3°, Cada causo, é, um causo, e dependendo da aplicação, realmente, eles não causam!! rsrsrs
4°-
Bem, a lógica de implementação PID baseia-se na medida de tempo de 1, este 1 é um segundo mesmo, literalmente.
Por exemplo, em logicas onde o tempo entre chamadas gera uma frequencia diferente de um, por exemplo 100 vezes por segundo.
A resultante deve ser dividido por 100 também, caso contrario pode-se fazer o calculo onde o resultante da integral use ganhos KI <1, e KD <1.
Certo, e o que entra e o que sai, estes valores como são aplicados no mundo real ?

Primeiro, os valores de entrada e setpoint devem ser considerados como admensionais, de forma a não enchergar a grandeza e sim o valor numérico!!
Segundo, este resultado admensional deve possuir um piso e teto, de forma a limitar seus resultados conforme necessidade.

Então, qual a forma mais simples que devo fazer para pegar a curva ?
Eu imaginei o seguinte, equipamento com temperatura ambiente eu jogo 50% de potencia e a cada 1 minuto eu pego o valor da temperatura, e mantenho assim até observar que a temperatura estabilizou .
OU.
Eu pego o valor a cada 10 segundos ?
Hoje eu fiz um teste bem simples:
Temperatura 23.2°C, acionei a resistencia com 100%, demorou 55 minutos para temperatura atingir 34.2°C.
OBS: de 25 até 34 subiu numa reta, e logicamente se mantivesse 100% a temperatura atingiria aproximadamente 90°C danificando tudo...rs

[Maffeis]

Com esse tipo de ensaio é possível determinar a função de transferência

coloca um setpoint e traça a curva e vai repetindo com outros setpoints

Isso sem controle nenhum (sistema em malha aberta)

vc vai achar o tempo que o sistema leva para chegar a 63% do setpoint colocado

esse é o "Tal" da planta

ai vc tem a função de transferencia da planta e pode fazer todos os calculos

[tcpipchip]

Muito bom!

[fabim]

Maffeis, você foi mais vago que o professor "super ultra mega-blaster bom" de eletrônica que eu procurei!!! rsrs
Seguinte;
Se você observar estes cálculos de 63% etc, eles não revelam absolutamente nada, é tudo adimensional!!
É o mesmo que eu dizer que E=MC², para faculdade em curso ok, más, aqui nós implementamos e precisamos saber o que é cada quociente e como tratar cada um!!

Veja exemplo:
Tirado da internet:
Os métodos de Ziegler-Nichols foram introduzidos já em 1942 e hoje são considerados clássicos. Estes métodos continuam a ser largamente aplicados até hoje, mesmo em sua forma original, mas mais costumeiramente em alguma forma modificada. Os dois métodos básicos de ajuste de Ziegler-Nichols visam obter uma mesma resposta pré-especificada para o sistema em malha fechada, e diferem no que diz respeito à natureza da informação sobre a dinâmica do processo que é exigida por cada um deles.

O método da resposta ao salto, ou método do domínio do tempo, requer o conhecimento de duas grandezas que caracterizam a resposta ao salto de um processo. Já o método da realimentação por relé, ou método da período crítico, exige o conhecimento de duas grandezas características da resposta em freqüência do processo. Uma vez obtidas estas informações, basta recorrer a fórmulas extremamente simples para calcular os ganhos do controlador. Estas fórmulas foram determinadas de maneira empírica por meio de ensaios de processos industriais típicos. As fórmulas originalmente propostas por Ziegler e Nichols fornecem uma resposta que foi posteriormente considerada insatisfatória. Diferentes fórmulas foram então propostas com base nos mesmos ensaios, obtendo-se melhor desempenho.


RETIRADO DAQUI: e dando continuação:

http://www.ece.ufrgs.br/~jmgomes/pid/Ap ... ode41.html


Ai vem as duvidas, que ninguém sabe explicar corretamente.

Eu possuo uma figura com a marcação em segundos, existem outras figuras em outros sites, em minutos, ou horas...

Enfim, encontrando os valores de K, TI e TD.
Se eu bem entendi, existe algo impeditivo de levar tudo ao pé da letra.

Transformar o valor do calculo em um valor para ser convertido para o mundo externo, em valor numérico claro.
O Ganho K, DEVE ser limitado ?
O Integrador, qual é o valor que devo colocar como piso e teto?
ETC...

[eletroinf]

Caro Fabim

Praticamente todas as suas perguntas recentes estão respondidas nos posts anteriores.

A unidade é adimensional? Então porque quer saber se o tempo é em segundos ou minutos, se é adimensional?

Tu estás afirmando que os professores são isso ou aquilo... mas está precisando do conhecimento deles! Releia os posts anteriores que encontrarás as respostas.

Em relação as unidades: As representações gráficas podem estar diferentes, mas só por questão de arranjo. No cálculo, como já falei anteriormente, a constante de tempo é em segundos.
Como já falei antes também, o intervalo entre as amostras depende da frequencia natural do sistema, devendo ser um Ts pelo menos 10x mais curto que o correspondente à frequência natural.
Tu estás querendo controlar a temperatura através da potência, em W, cuja relação sem múltiplo é com tempo em segundos.
Sua referência (setpoint) é em graus do mesmo modo que sua leitura é em graus (sensor de temperatura), logo, não tem nada de adimensional. O erro gerado entre o setpoint de temperatura e a leitura é a entrada do PID. A saída do seu pid é um valor de potência, em W, seja ele direto ou em termos de porcentagem de 0 a 1 ou 0 a 100%.

[Maffeis]

Fabim

PID é uma tecnica de compensação

pra fazer sentido todas as contas vc precisa conhecer a planta

uma das técnicas para chegar a equação de funcionamento do equipamento é essa

aplica um degrau e mede o tempo que o sistema leva para chegar a 63,2% do degrau que foi implantado

Isso serve para sistemas de primeira ordem

Quanto ao tempo entre amostras quanto menor ele for melhor é.

O PID analógico com amplificadores operacionais qual a taxa?

Fiz uma matéria na faculdade tecnicas de automação

levantamos função de transferia de forno e motor

fizemos controle PID simulamos no matlab

todas as contas funcionam na pratica

[fabim]

Eletroinf.
Eu pesquisei bastante ultimamente, e, sobre amostragem etc.
Realmente, quanto melhor resolução, melhor.
Sobre professores, este dito professor, iria ser pago pela empresa...
Eu apresentei a planta para ele(rs), estimei a lógica de operação e tudo mais, ele engoliu caroço......

Veja, eu li os posts e tudo mais, e mesmo assim continuo com duvidas.
Então as perguntas não foram respondidas, de forma que eu pegue a resposta e aplique !! rsrsrs ABESTADO !! rsrs

Bom, vamos lá.
Bem simples...

A saida do algoritmo que vai alimentar o atuador, deve possuir um valor minimo de 0 desligado, e 1000 ligado em 100%, isto é real, não estou estimando.

sobre o K eu não vou me preocupar, pois ja entendi como ele vai funcionar.
O integrador, eu estou com uma duvida bem singela mais que esta me engessando..

Eu devo limitar o valor da integral, de tal forma que o K no maior desvio mais o valor de integrado seja igual a 1000?
OU
Não me preocupo com o integrador, e apenas faço o filtro de piso e teto no retorno do resultado ?


Obrigadissimo pessoal, hoje terminei a curva era 18:20, amanhã vou plotar a imagem e colocar aqui.
Ao todo deu 643 amostras espaçadas em 10 segundos.
Inicio 24,7 -------- estabilizou uma reta em 34,1°C ao final.
O aquecimento foi com valor de 500, equivale a 50%.
A temperatura da sala é controlada a 24.5..25°C, RH50%, velocidade maxima de deslocamento de ar de 0,37mS.

Obrigado novamente!!
Estou doido pra saber como a roda roda na pratica, e na lógica!!

[fabim]

Pessoal, outra informação.
Ontem eu esqueci de desligar o equipamento e rapei fora.
Hoje cheguei aqui de manhã e, sala a 33.8°C, temperatura dentro do equipamento 42,7°C, potencial térmico de 8,9°C.
Com a sala a 24,7°C, ontem ele subiu até 34,1°C, potencial térmico de 9,4°C.
Resumindo o ganho térmico esta simétrico no teto para temperaturas ambientes diferentes!!
Enfim, segue link das amostras que eu peguei ontem!

https://drive.google.com/open?id=0B_bVf ... V81RFQxVHc

Muito obrigado pessoal, eu espero conseguir escrever um documento bem didático simples e direto, e compartilhar com todo mundo!!
Isto vai ser de muita valia, pois, não foi algo teórico, os valores de ajuste do algoritmo foram concebidos de algo real, com valores reais!!

[fabim]

Bem, utilizando esta fonte :
http://professorgustavo.weebly.com/praa ... ols-i.html

pegando o arquivo que anexei, e fazendo os cálculos.
Resultados
KP = 1,714
KI = 440
KD = 110

PORQUE, traçando a curva na parte mais linear.
L = 22*10 segundos = 220.
a= 24, onde 0 esta para 24,7. Então é a=0,7.

Não entendo quase nada de pid, mais só de olhar este gráfico, estas informações e o que cada um faz, sei que isto ai esta totalmente fora da realidade!!

Estou usando o seguinte algoritmo.


cpp code

//estrutura de tratamento lógico para proteção contra curto circuito na saida
struct{
 char Res_Ar;
 char Res_Rh;
 char At_Rh;
 char At_Oxy;
 char At_Pump; 
}Entrada,Saida,Tempo;


typedef struct
{
double dState;
// Last position input
double iState;
// Integrator state
double iMax, iMin;
// Maximum and minimum allowable integrator stat
double iGain, // integral gain
       pGain, // proportional gain
       dGain; // derivative gain
} SPid;

double UpdatePID(SPid * pid, double error, double position)
{
static double pTerm, dTerm, iTerm;
pTerm = pid->pGain * error; // calculate the proportional term
	
// calculate the integral state with appropriate limiting
pid->iState += error;
	
if (pid->iState > pid->iMax) pid->iState = pid->iMax;
  else if (pid->iState < pid->iMin) pid->iState = pid->iMin;
	
iTerm = pid->iGain * (pid->iState); // calculate the integral term
dTerm = pid->dGain * (pid->dState - position);
pid->dState = position;
return (pTerm + dTerm + iTerm);
}

Brigadim!!

[eletroinf]

Bom dia seu Fabim

eu pedi acesso à sua planilha secreta. Se me deres permissão, vou olhar no fim de semana.

[fabim]

Psoal, mais uma informação que acabei de testar.
Segue dados.
OBS: SP 36,5°C, MALHA ABERTA, 100% POTENCIA.

Código: Selecionar todos

RAMPA                             = 7°C.
TEMPERATURA AMBIENTE  = 25,1°C.
UMIDADE AMBIENTE          = 52%.
HORA INICIAL DE CAPTURA      TEMPERATURA INICIAL
10:17                                   29,5
HORA DE 63% DA RAMPA           TEMPERATURA 63% DA RAMPA
10:41                                   33,9
HORA FINAL                            TEMPERATURA FINAL
10:59                                   36,5
HORA FINAL OVERSHOOT           TEMP FINAL OVERSHOOT
11:04                                   36,6


[eletroinf]

Fabim
Me confirme duas coisas:
Ts (intervalo entre as amostras): _________
O sistema estabiliza em 34 graus? Se não remover a alimentação, ele permanece nessa temperatura? ______