Bangun Pengontrol PID

Question

Saya di tahun ke-3 saya di bidang listrik gelar. Saya memiliki proyek sekarang, di mana saya harus membuat pengontrol PID untuk implementasi. Mereka memberi saya nilai pasti untuk konstanta Kp, Ki, Kd dan frekuensi maksimum yang dapat diterima.

Rangkaian integrator saya didasarkan pada integrator Miller, tetapi dengan resistansi paralel dengan kapasitor, jadi saya dapat memperoleh penguatan konstan dengan sinyal frekuensi rendah.

Pertanyaan saya adalah: Bagaimana cara memilih atau menghitung nilai resistansi dan kapasitor, berdasarkan frekuensi maksimal yang mereka berikan kepada saya dan konstanta integrasi Ki?

Integrator saya terlihat seperti gambar ini:

_{Sumber gambar: Tutorial Elektronik - Integrator Op-amp AC dengan Kontrol Penguatan DC}

Saya mengunggah foto PID yang saya coba gunakan. Jangan ragu untuk menunjukkan kesalahan apa pun. Ini menggunakan komponen proporsional, integral dan diferensiator dan kemudian op amp penjumlah pembalik.

Answer 1

Kesulitan dalam pendekatan Anda adalah kurangnya hubungan antara koefisien PID dan posisi kutub / nol. Dalam seminar APEC yang saya berikan pada tahun 2012, saya telah menurunkan perhitungan kutub dan nol berdasarkan koefisien PID yang ada. Setelah mengetahui letak kutub dan nol, Anda dapat menentukan nilai komponen di sirkuit Anda. Hubungan yang menghubungkan koefisien ke kutub dan nol diberikan di bawah ini:

Ini adalah ekspresi mentah dan mungkin entah bagaimana bisa disederhanakan, saya percaya. Setelah Anda memiliki rumus ini, Anda dapat membuat PID bentuk filter diskrit menggunakan op-amp seperti yang Anda lakukan tetapi saya telah menggunakan implementasi yang sedikit berbeda:

Dalam filter ini, tiang tambahan ditambahkan untuk membentuk ekuivalen dari kompensator tipe 3 yang memastikan penguatan turun pada frekuensi tinggi dengan kemiringan -2. Di bawah ini adalah parameter yang dihitung oleh program:

Seperti yang Anda lihat di bawah, respons antara kedua pendekatan tersebut identik:

Sejujurnya saya tidak tahu cara menstabilkan konverter daya secara langsung menggunakan koefisien PID mentah, tetapi saya yakin tahu cara melakukannya melalui penempatan kutub dan nol. Anda dapat menemukan lebih banyak penurunan pada subjek dalam buku yang saya terbitkan tentang kontrol loop pada tahun 2012.