CANNY 7.2 alfa. Драйвер асинхронных ПИД-регуляторов

Общее описание

Драйвер асинхронных ПИД-регуляторов позволяет пользователю одновременно активировать до 4 регуляторов с индивидуальными параметрами, позволяющих осуществлять автоматическое управление различными системами. Источниками обратной связи могут служить как показания АЦП универсальных каналов ввода-вывода, датчиков тока силовых каналов контроллера так и параметры, определяемые пользователем.

Работа ПИД-регуляторов в асинхронном функциональной диаграмме режиме позволяет добиться высокой точности контроля параметров регулируемых систем и управления ими.

Регистры драйвера

Доступные пользователю четыре асинхронных ПИД-регулятора имеют собственные наборы регистров контроля и управления, позволяющие выполнять их индивидуальную и независящую друг от друга настройку.

Ниже приведено описание допустимых значений регистров драйвера асинхронных ПИД-регуляторов.

Допустимые значения регистров регистров драйвера асинхронных ПИД-регуляторов.
Регистр Ожидаемые значения
Регистр включения асинхронного ПИД-регулятора X ≥ 1 = активировать указанный ПИД-регулятор с настройками, указанными в соответствующих регистрах драйвера;
0 = выключить указанный ПИД-регулятор, не выполнять регулирование системы управления в соответствии с настройками драйвера.
Регистр обновления данных асинхронного ПИД-регулятора X ≥ 1 = применить новые настройки драйвера соответствующего ПИД-регулятора (см.примечание);
0 = не обновлять настройки драйвера соответствующего ПИД-регулятора, осуществлять регулирование системы в соответствии с предыдущими настройками.
Регистр установки источника значения y(t) асинхронного ПИД-регулятора X 0…N = указать источник данных обратной связи (текущего состояния системы управления) соответствующего ПИД-регулятора (задается именованной константой);
Регистр принудительной установки значения y(t) асинхронного ПИД-регулятора X 0…65535 = в случае использования в качестве источника обратной связи принудительной установки значения y(t), задать числовой параметр (см.примечание), используемый для определения текущего состояния системы.
Регистр установки приемника значений u(t) асинхронного ПИД-регулятора X 1…N = указать приемник выходного сигнала (управляющего воздействия) соответствующего ПИД-регулятора, определить метод воздействия на объект управления (задается именованной константой).
Регистр установки уставки x0 асинхронного ПИД-регулятора X 0…65535 = задать значение параметра, к которому должна стремиться система управления, находясь под управлением соответствующего ПИД-регулятора.
Регистр установки коэффициента Kp асинхронного ПИД-регулятора X, x0.01 0…65535 = задать значение коэффициента пропорциональной составляющей соответствующего ПИД-регулятора, старший бит - знак, выраженное в сотых частях (см. примечание).
Регистр установки коэффициента Ki асинхронного ПИД-регулятора X, x0.01 0…65535 = задать значение коэффициента интегральной составляющей соответствующего ПИД-регулятора, старший бит - знак, выраженное в сотых частях (см. примечание).
Регистр установки коэффициента Kd асинхронного ПИД-регулятора X, x0.01 0…65535 = задать значение коэффициента дифференциальной составляющей соответствующего ПИД-регулятора, старший бит - знак, выраженное в сотых частях (см. примечание).
Регистр установки нижнего предела выходного значения u(t) асинхронного ПИД-регулятора X 0…65535 = задать минимальное значение управляющего воздействия (выходного сигнала регулятора) u(t) соответствующего ПИД-регулятора.
Регистр установки верхнего предела выходного значения u(t) асинхронного ПИД-регулятора X 0…65535 = задать максимальное значение управляющего воздействия (выходного сигнала регулятора) u(t) соответствующего ПИД-регулятора.
Регистр установки предела интегральной составляющей асинхронного ПИД-регулятора X 0…65535 = задать модуль максимального значения интегральной составляющей соответствующего ПИД-регулятора.
Регистр установки шага источника времени асинхронного ПИД-регулятора X, мс 0…65535 = задать временной интервал, определяющий периодичность определения отклонения уставки от текущего значения контролируемого параметра и корректировки управляющего воздействия соответствующего ПИД-регулятора.

Примечание: Новые настройки драйвера ПИД-регулятора будут применены начиная с цикла диаграммы, следующего за циклом, в котором в Регистр обновления данных асинхронного ПИД-регулятора X было записано ненулевое значение.

Примечание: При использовании в качестве обратной связи принудительной установки значения y(t), величина, передаваемая в регистр принудительной установки y(t), может быть вычислена в функциональной диаграмме (частота вращения вала двигателя, значение счетчика импульсов и т.п.).

Примечание: Значения пропорционального, интегрального и дифференциального коэффициентов ПИД-регулятора являются знаковыми и задаются в сотых. Знак задается старшим битом значения, т.е. если старший бит установлен - число отрицательное, иначе - положительное. Таким образом, фактические допустимые значения коэффициентов лежат в пределах от -327,67 (при значении регистра равном 65535) до 327,67 (при значении регистра равном 32767).

Именованные константы для настроек драйвера асинхронного ПИД-регулятора содержатся в разделе «Конфигурация асинхронного ПИД-регулятора» справочника констант CannyLab, доступ к которому осуществляется через контекстное меню входа функционального блока, имеющего тип «Константа».

Регистр контроля драйвера асинхронного ПИД-регулятора позволяет пользователю получать информацию о текущем значении выходного сигнала (управляющего воздействия) соответствующего ПИД-регулятора.

Значения возвращаемые регистром контроля драйвера асинхронного ПИД-регулятора.
Регистр Возвращаемые значения
Регистр контроля выходного значения u(t) асинхронного ПИД-регулятора X 0…65535 = текущее значение функции выходного сигнала (управляющего воздействия) соответствующего ПИД-регулятора.

Примеры

Пример функциональной диаграммы работы асинхронного ПИД-регулятора.

Скачать файл диаграммы примера.

В процессе работы контроллера осуществляется управление двигателем постоянного тока с обратной связью по количеству импульсов от датчика Bosch. В конфигурации драйвера асинхронного ПИД-регулятора использовано принудительное задание параметра обратной связи, который представляет собой значение, вычисленное на основании данных о текущей длительности импульсов датчика Bosch (периода следования импульсов). Регулировка оборотов двигателя выполняется с помощью изменения заполнения высокочастотного ШИМ, управляющего работой силового выхода А. При отклонении значения текущих оборотов вала двигателя от уставки, регулятор изменяет мощность на силовом выходе А, стремясь вернуть обороты к заданному значению.

СМОТРИ ТАКЖЕ