ПИД-регулятор является простейшим регулятором, имеющим эффективные аппаратные аналоговые реализации, и потому применяемый наиболее широко. Для своей работы требует настройки 3х коэффициентов под конкретный объект, позволяющие подобрать процесс регулирования согласно требованиям. Обладая простым физическим смыслом и простой математической записью, применяется широко и часто в регуляторах температуры, регуляторах расхода газа и других системах, где требуется поддерживать некий параметр на заданном уровне, с возможными переходами между разными заданными уровнями. Разумеется, существуют более сложные регуляторы, позволяющие более точно и быстро и с меньшими перерегулированиями выходить на заданные параметры, а так же учитывающие нелинейность или гистерезис регулируемого объекта, однако они обладают большей вычислительной сложностью и сложнее в настройке.

Несмотря на свою простоту как физического смысла, так и математической записи:

при програмной реализаци ПИД регулятора очень часто допускают ошибки, которые встречаются даже в поверенных приборах автоматики.

Причем проверить качество реализации ПИД регулятора крайне легко.

I. Постановка задачи

Нужно держать температуру на заданном неком уровне и менять задание. Есть микроконтроллер, к которому прицеплены измеритель температуры, и симистор для управления мощностью. Не будем греть голову на ТАУ, ни разностными схемами, просто возьмём и сделаем «в лоб» ПИД-регулятор.

Введение

Данная история началась примерно год назад. Сам я по специальности автоматчик, занимаюсь разработкой и внедрением систем автоматического управления технологическими процессами (АСУТП). В основном работа состоит в разработке прикладного программного обеспечения в специализированном ПО, так называемом SCADA-пакете. Для тех, кто не знаком с понятием SCADA и с чем его едят — подробно можно ознакомиться здесь. Достаточно долго проработал в компании отечественного разработчика подобной системы, начав с тестировщика, прошел через техподдержку, дорос до уровня руководителя отделом системной интеграции, выполнял разработку проектов автоматизации под ключ на базе ПО, которое разрабатывала компания. В процессе разработки проектов, очутившись в шкуре конечного пользователя продуктом, часто приходилось дорабатывать инструментарий под конкретные задачи напильником, потому как функционал или глючил, или не дотягивал до должного уровня. А все прения с разработкой и маркетингом по развитию продукта либо упирались в нежелание что-либо делать со стороны разработки, либо все списывалось на то, что у меня руки кривые и я ничего не понимаю в колбасных обрезках. Долго так продолжаться не могло, и вот в один прекрасный момент наши пути с этой компанией разошлись, я ушел к одному из своих крупных заказчиков продолжать делать то, что делал им же на заказ, но уже в штате этого заказчика.