JerryI Mar 27 at 21:40

ПИД-регулятор — это весело

12 min

18K

Programming * Mathematics *

+46

Comments 23

Xbolt Mar 28 at 07:18

Подбор PID-коэффициентов - это вообще отдельное ремесло и наука, и здесь мы этого вряд ли раскроем…

это все , что нужно знать про ПИД.... к большому сожалению. хорошо, когда процесс быстрый - можно методом научного тыка перебрать много значений. а когда длительный... можно затянуться на недели...

petsernik Mar 28 at 07:36

А процесс медленный даже при подаче максимального сигнала управления? Если так и при подаче любого фиксированного сигнала управления выходная величина монотонная ограниченная функция, то можно снять кривую разгона и по ней определить коэффициенты.

Xbolt Mar 28 at 07:52

да, так называемая подача "единичного воздействия" и его снятие - построение кривых. и по ним определять. вот только как определить - в этом и хитрость, наука... а нужно ещё учесть не линейность воздействия .к примеру управление нагревом через длительность включения тэн в периоде сетевого напряжения... давно была такая задача , до сих пор удивляюсь как удалось её решить за реальное время :)

Arastas Mar 28 at 08:31

На медленных процессах, производствах, управление лучше делать через mpc. Там слишком много ограничений и оптимизации, чтобы на одном вход-выход вывозить.

Romatio Mar 28 at 11:46

Да, когда банальная задача научить робота ехать вдоль линии превращается в еще тот квест

Luboff_sky Mar 28 at 15:13

Регулирование компрессорного цеха на газоперекачке. Время устаканивания - полчаса. Капец, долгая настройка)))

nixtonixto Mar 28 at 15:19

ПИД на основе наблюдателя сам подбирает коэффициенты через несколько циклов работы, наблюдая за реакцией системы. Часто используется в ПЛК.

Moog_Prodigy Mar 28 at 16:41

В Овен-ТРМ 500 тоже есть функция автоподбора коэффициентов.

xSVPx Mar 28 at 16:46

Много где есть. Но работает не то, чтобы отлично. В частности потому, что для каждой температуры коэффициенты хорошоб свои иметь.

Вот в серводвигателях для чпу управляемых по положению автоподбор отличный, но там сдается мне всё сложнее устроено.

maxscitech Mar 28 at 17:03

В ЧРП тоже есть и не плохо работает, но там модель поля просчитывается.

nomhoi Mar 29 at 04:49

Вопрос: Можно использовать для получения коэффициентов обучение с подкреплением?

Ответ ИИ:

Применение Reinforcement Learning (RL) для настройки ПИД-регуляторов

Обучение с подкреплением отлично подходит для настройки ПИД-регуляторов, особенно в сложных или динамически меняющихся системах. В отличие от классических методов (например, Циглера-Николса), RL делает регулятор адаптивным.

Как это работает:

Агент (нейросеть): Наблюдает за состоянием системы (текущая ошибка, скорость изменения ошибки).
Действие: Агент не управляет исполнительным механизмом напрямую, а динамически корректирует коэффициенты , , .
Награда (Reward): Агент получает «бонус» за быстрое достижение цели и «штраф» за перелет (overshoot) или колебания.

Преимущества RL:

Адаптивность: Перенастройка коэффициентов «на лету» при изменении внешних условий (например, изменение веса груза).
Работа с нелинейностью: Эффективность в системах, где математическая модель слишком сложна.
Автоматизация: Алгоритм самостоятельно находит оптимальные параметры через тысячи итераций в симуляции.

Популярные алгоритмы:

Для таких задач чаще всего используют алгоритмы непрерывного действия:

PPO (Proximal Policy Optimization)
DDPG (Deep Deterministic Policy Gradient)
SAC (Soft Actor-Critic)

Важно: Обучение обычно проводится в цифровом двойнике (симуляции), так как на реальном оборудовании ошибки агента в процессе обучения могут привести к поломкам.

https://share.google/aimode/ZXI15CJBN9YkBF5c4

Ждем продолжения статьи…

maxalexeyev Mar 29 at 15:27

а в целом есть ТАУ, и коеффициенты пид регулятора,как частного случая звена коррекции считаются по формула в зависимости от условий устойчивости системы, быстродействия и пр.

Xbolt Mar 29 at 19:51

Да, есть ТАУ, только вот надо составить формулы со своими коэффициентами для конкретной системы....

muxa_ru Mar 28 at 15:08

Здесь уровень воды должен быть «полным». Если есть ненулевая ошибка
то клапан приоткрывается и подаёт управляющий сигнал , пропорциональный этой ошибке:

Поздравляю, Ваша система борьбы с затоплением стала причиной затопления. При первоначальном заполнении уровень неизбежно превысил нужный, но Вы любое отклонение трактуете как сигнал для включения воды.

JerryI Mar 28 at 15:15

Почему же? Мы все равно клипуем от 0 до любого положительного.

muxa_ru Mar 28 at 15:18

Как будет обрабатываться ошибка "уровень воды превысил необходимый"?

JerryI Mar 28 at 16:21

Получится отрицательное значение, его округлим до 0. Вода не пойдет, но ошибка останется ;)

muxa_ru Mar 28 at 17:06

Это вы сейчас так думаете, закладываясь на то, что используемые вами агрегаты не просто имеют то поведение, которое Вы считаете разумным, но и то, что это поведение сохранится в будущем, включая замену агрегатов. :)