Single PID Regler in Bascom

[Rage_Empire]

Falls es jemand etwas bringt, hab ne top Doku für alle gängigen Regler (P, PI, PID, PD.....) gefunden. Ist meines erachtes die beste, die ich je frei im Netz gesehen habe:

http://www.fh-merseburg.de/~schoeppe...stechnik_d.pdf

Sind etliche Beispliele der Verhalten erwähnt, wie z.B. Heizungsregelung.

[Roberto]

@Hallo

Habe jetzt mal eine eigene Regelstrategie probiert:

'Eigener Regelungsversuch
'Soll_1 wird in Abhängigkeit von der Abweichung verschoben.
'und dient als neuer Sollwert wür die PWM Steuerung

Abweichung = Soll - Ist

Soll_1 = Abweichung * Faktor1
Soll_1 = Soll_1 / 1000


Pwm = Soll_1
Pwm = Pwm + 128

If Pwm < 2 Then Pwm = 2                 'untere PWM Grenze
If Pwm > 253 Then Pwm = 253             'obere PWM Grenze

Compare1a = Pwm                         'PWM Ausgabe

Faktor1 ist der AD Eingang wo ein Poti drann hängt (zum Einstellen)

Der Gedanke war eigentlich der, dass der Regler nicht über den 0 Wert (Soll_wert) rausschwingen soll, um zurück zu regeln.
Er soll schon vorher zurückreglen bevor er den Sollwert erreicht.

Ich verschiebe hier, bei einem Berechnungsdurchgang, den Soll-Wert (Soll_1) zum Ist-wert hin, damit er nicht über den Soll-Wert schwingt.

Regelt zwar noch nicht so hart, aber funktioniert soweit ganz gut.


Was haltet ihr von dem Regler ?

Wo könnte man diesen Regler den eigentlich einordnen ?
P,D I, oder P-Regler mit Zusatz ?

[farmerjo]

Das ist ein P-Regler. Proportional von der Abweichung wird der Ausgang geändert. Das Problem dabei du wirst immer einer bleibende Sollwertabweichung behalten. Bring doch mal noch den vorherigen Stellwert mit in die Gleichung, dann hast du so was wie ein I-Anteil der mit der Zeit immer Größer wird.

Gruß Johann!

[Klaus_0168]

Hi Roberto,

Ich stimme farmerjo zu, daß es sich bei Deiner Version um einen reinen P-Regler handelt. Der Wert Soll_1 wird in der MSR - Technik Yp genannt und ist der P-Anteil der Stellgröße.

Der Codeteil

Soll_1 = Abweichung * Faktor1
Soll_1 = Soll_1 / 1000

ist die Berechnung des P - Anteils.

Mit

Soll_2a = Abweichung * Faktor2
Soll_2a = Soll_2a / 1000
Soll_2 = Soll_2 + Soll_2a

kannst Du einen I-Anteil bewirken. (Soll_2a ist ein Schmiermerker; Faktor2 ist der Verstärkungsfaktor für den I-Anteil; Soll_2 ist der I-Anteil der Stellgröße). Der Wert von Soll_2 muss allerdings begrenzt werden, da er sonst bis an die Wertegrenzen des Variablentyps weglaufen kann und dann einen Überlauf verursacht.

P-Anteil und I-Anteil kann dann mit

Soll_3 = Soll_1 + Soll_2
Soll_3 = Soll_3 / 2

zusammengefügt werden.

Grüße Klaus

[farmerjo]

$regfile = "m8def.dat"

$crystal = 8000000

$baud = 9600



Dim Y As Single
Dim Y1 As Single
Dim Yaus As Integer
Dim Xj0 As Single
Dim Xj1 As Single
Dim Xj2 As Single
Dim M0 As Single
Dim M1 As Single
Dim M2 As Single
Dim Ist As Integer
Dim Soll As Integer
Dim A As Single
Dim B As Integer
Const Q0 = 13.01
Const Q1 = -25.5
Const Q2 = 12.5



Config Portb = Output

Config Timer1 = Timer , Prescale = 8

Enable Interrupts

On Timer1 Zeit

Config Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Off
Config Pinc.0 = Input                                       'Istwert
Config Pinc.1 = Input                                       'Sollwert
Portc.0 = 1
Portc.0 = 1
Start Adc


Xj0 = 0
Xj1 = 0
Xj2 = 0
Y = 0
Timer1 = 55536
Enable Timer1

For B = 0 To 100 Step 1
Ist = 0                                                                                            
Soll = 0
Waitms 10                                                  
Next

Do
Ist = 0
Soll = 1
Loop


Zeit:
Timer1 = 55536
Xj0 = Soll - Ist
M0 = Q0 * Xj0
M1 = Q1 * Xj1
M2 = Q2 * Xj2
Y = Y1 + M0
Y = Y + M1
Y = Y + M2
Xj2 = Xj1
Xj1 = Xj0
Print Y
Y1 = Y
Y = 0

Return

Hier mal meine Version eines PID Regler mit einem Verschiebealgorhytmus. Problem ist das es nach Regeltätigkeit zu einer bleibenden Abweichung kommt. Muss durch den Schritt Y = Y1 + M0 kommen da es immer der letzte Stellwert ist der die Abweichung ist.
Für die Einstellung mit kp und so bitte folgende Formle benutzen:

[/img]

Die Grunde liegende Formel ist so abgeleitet:

[farmerjo]

Ach ja der Timer1 löst alle 10ms einen Interrupt aus der den Stellwert berechnet. Diese Verzugszeit ist in der Formel berücksichtigt.
Aber irgendwoo ist da noch ein Bug drin weiß halt noch nicht genau wo.
An Portb ist ein 8bit DA Wandler (R/2R) angeschlossen. In dem Code erfolgt noch keine Ansteuerung, der Sollwert wird über RS232 ausgegeben.
Der Ist und sollwert sollen über ADC 1 und 2 eingelsen werden. In dem Beispiel werden aber die Wert in den Schleifen zugewiesen. Es wir eine Sprungantwort simuliert.

Gruß Johann!

[Klaus_0168]

Hi farmerjo,

ehrlich gesagt habe ich den Verschiebealgorithmus nicht so ganz verstanden, aber

wenn Du im Programm die Regelabweichung berechnest, diese Abweichung nur mit Faktoren belegst (auch wenn Du es drei mal machst) kann die Addition der drei Ergebnisse nur P-Verhalten sein.

Abgesehen davon muss der Prg.Teil

Xj2 = Xj1
Xj1 = Xj0

vor der Zeile

Xj0 = Soll - Ist

eingefügt werden. In Deiner Version werden die Werte von Xj1 und Xj2 den falschen Zyklen zugeteilt.

Grüße Klaus

[farmerjo]

Nun ja die Formel ist ja aus der Allgemeine Gleichung eines PID-Reglers abgeleitet. In Form des Verschiebealgorhytmuses hat sie den Vorteil, dass nur 3 Multiplikationen vorkommen und das bischen addieren und subtrahieren. Das tut dem Microprozessor nicht sonderlich weh.
Kannst dir ja spasseshalber die Formel mal in Excel nachbauen und eine Sprungantwort erstellen.
Mit dem Umkopieren der Variablen muss ich mir morgen mal anschauen kann da jetzt keinen Fehler erkennen. Die Müssen ja erst nach der ganzen Rechnerei umkopiert werden. Allein das ich die letzen drei Regelabweichungen in die Formel einbeziehe und unterschiedlich gewicht hab ich schon ein D-Anteil drin. Aber schau dir mal die Sprungantwort an. Die ist aus Excel, aber der MP spuckt genau so eine auch über RS232 aus.

Gruß Johann!

[waste]

Hallo farmerjo,

dein Code scheint soweit in Ordnung zu sein, ich kann jetzt nicht erkennen wo eine Regelabweichung sein soll. Ist die Schleife überhaupt schon geschlossen?

Gruss Waste

[farmerjo]

Nein bei einer Sprungantwort die zur Zeit da simuliert wird darf die Regelstrecke nicht geschlossen sein. Die Regelabweichung wird an der stelle xj0=Soll - Ist berechnet. Es ist ja auch angedacht, dass Soll und Ist aus dem ADC von Kanal 0 und 1 abgeleitet werden, deshalb auch die Initialisierung des AD-Wandlers. Ist halt noch nicht fertig der Code.

Gruß Johann!