Adaptívny/Prírastkový PID regulátor
Moderátori: psichac, Moderátori
Adaptívny/Prírastkový PID regulátor
Zdravím všetkých,
rád by som Vám predstavil môj návrh PID regulátora s možnosťou nastavenia dvoch regulačných módov:
- regulácia s využitím prírastkového regulátora (potrebné nastaviť parametre P, I a D)
- regulácia s využitím adaptívneho regulátora (J. Maršík†, V. Strejc†), (nie je potrebné nastavenie parametrov)
Popis zariadenia:
- Napájacie napätie 7 – 30 V
- Prúdový odber cca. 0,6 A
- Tri analógové vstupy so ziskom 0, 10 a 100 s možnosťou výberu (iba jeden súčasne)
- Dva výstupy v rozsahu 0 – 5V PWM a analógový v rozsahu 0 – 3V
- Nastavenie pre termočlánky typu J, K, S, R, T
- Nastavenie parametrov P, I a D v rozsahu -999,9 až +999,9 s krokom nastavenia 0,1
- Nastavanie žiadanej hodnoty 0 až 999,5 (napr. teploty, milivoltov, otáčok apod.) s krokom nastavenia 0,5
- Nastavenie vzorkovacej frekvencie 1 až 300 (max) vzoriek za sekundu pri prírastkovom PSD regulátore s krokom nastavenia 1
- Automatické nastavovanie vzorkovania pre adaptívny PSD regulátor v reálnom čase v závislosti od regulačnej odchýlky sústavy
- Automatické uloženie nastavených parametrov, veličín a režimu riadenia do pamäte
- Nastavenie režimov AUTO/MANUAL a RUN/STOP s LED indikáciou
- Akustická signalizácia stlačeného tlačidla
Zdrojové kódy firmwaru sú kompletne napísané v jazyku C vo vývojovom prostredí Code::Blocks a skompilované kompilátorom GCC GNU. Ladenie a následné „napálanie“ firmwaru do mikrokontroléra je realizované cez vývojové prostredie AVR Studio pomocou programátora AVR Dragon. Kompletný riadiaci systém je zložený z dvoch zdrojových kódov. Jeden je určený pre hlavnú riadiacu časť ktorá je vykonávaná mikrokontorlérom ATmega168 a ďalší je určený pre mikrokontrolér ATmega8, ktorý sa stará o zobrazovanie všetkých potrebných informácií na 7-segmentovom LED displeji. Schémy a DPS sú vytvorené v Eagle a vyrobené fotocestou (UV LEDs a POSITIV20).
regulácia teploty:
https://www.youtube.com/watch?v=lDy7KJuC-IM
Nastavenie parametrov:
https://www.youtube.com/watch?v=KmlJLK28a64
Viac fotiek vrátane schém:
https://picasaweb.google.com/1074791647 ... DRegulator
Vysvetlivky k blokovej schéme:
- uP - 8-bitový mikrokontrolér ATmega168
- ADC - AD prevodník
- DAC - DA prevodník
- OZ - operačné zosilňovače
- LSN - lineárny stabilizátor napätia
- INP - inverzná nábojová pumpa
- ZRN - zdroje referenčného napätia
rád by som Vám predstavil môj návrh PID regulátora s možnosťou nastavenia dvoch regulačných módov:
- regulácia s využitím prírastkového regulátora (potrebné nastaviť parametre P, I a D)
- regulácia s využitím adaptívneho regulátora (J. Maršík†, V. Strejc†), (nie je potrebné nastavenie parametrov)
Popis zariadenia:
- Napájacie napätie 7 – 30 V
- Prúdový odber cca. 0,6 A
- Tri analógové vstupy so ziskom 0, 10 a 100 s možnosťou výberu (iba jeden súčasne)
- Dva výstupy v rozsahu 0 – 5V PWM a analógový v rozsahu 0 – 3V
- Nastavenie pre termočlánky typu J, K, S, R, T
- Nastavenie parametrov P, I a D v rozsahu -999,9 až +999,9 s krokom nastavenia 0,1
- Nastavanie žiadanej hodnoty 0 až 999,5 (napr. teploty, milivoltov, otáčok apod.) s krokom nastavenia 0,5
- Nastavenie vzorkovacej frekvencie 1 až 300 (max) vzoriek za sekundu pri prírastkovom PSD regulátore s krokom nastavenia 1
- Automatické nastavovanie vzorkovania pre adaptívny PSD regulátor v reálnom čase v závislosti od regulačnej odchýlky sústavy
- Automatické uloženie nastavených parametrov, veličín a režimu riadenia do pamäte
- Nastavenie režimov AUTO/MANUAL a RUN/STOP s LED indikáciou
- Akustická signalizácia stlačeného tlačidla
Zdrojové kódy firmwaru sú kompletne napísané v jazyku C vo vývojovom prostredí Code::Blocks a skompilované kompilátorom GCC GNU. Ladenie a následné „napálanie“ firmwaru do mikrokontroléra je realizované cez vývojové prostredie AVR Studio pomocou programátora AVR Dragon. Kompletný riadiaci systém je zložený z dvoch zdrojových kódov. Jeden je určený pre hlavnú riadiacu časť ktorá je vykonávaná mikrokontorlérom ATmega168 a ďalší je určený pre mikrokontrolér ATmega8, ktorý sa stará o zobrazovanie všetkých potrebných informácií na 7-segmentovom LED displeji. Schémy a DPS sú vytvorené v Eagle a vyrobené fotocestou (UV LEDs a POSITIV20).
regulácia teploty:
https://www.youtube.com/watch?v=lDy7KJuC-IM
Nastavenie parametrov:
https://www.youtube.com/watch?v=KmlJLK28a64
Viac fotiek vrátane schém:
https://picasaweb.google.com/1074791647 ... DRegulator
Vysvetlivky k blokovej schéme:
- uP - 8-bitový mikrokontrolér ATmega168
- ADC - AD prevodník
- DAC - DA prevodník
- OZ - operačné zosilňovače
- LSN - lineárny stabilizátor napätia
- INP - inverzná nábojová pumpa
- ZRN - zdroje referenčného napätia
Naposledy upravil/-a barokar v 01 Máj 2012, 12:46, upravené celkom 1 krát.
- Washu
- Power user
- Príspevky: 4521
- Dátum registrácie: 15 Apr 2010, 00:00
- Bydlisko: Multiverse
- Vek: -1998
- Kontaktovať používateľa:
Re: Adaptívny/Prírastkový PID regulátor
Vyborna praca co dodat.
Si ochotny zverejnit teoriu k tym regulatorom, zbierku materialov z ktorych si cerpal? FW predpokladam ze si chces ponechat ale balicek materialu z ktoreho si vychadzal by snad pustit slo
A este otazka na C::B, podarilo sa ti rozbehnut debug cez JTAG v C::B? C::B pouzivam, je to vyborny editor ale ten debugger tomu chyba.
Si ochotny zverejnit teoriu k tym regulatorom, zbierku materialov z ktorych si cerpal? FW predpokladam ze si chces ponechat ale balicek materialu z ktoreho si vychadzal by snad pustit slo
A este otazka na C::B, podarilo sa ti rozbehnut debug cez JTAG v C::B? C::B pouzivam, je to vyborny editor ale ten debugger tomu chyba.
0
It doesn't matter how beautiful your theory is, it doesn't matter how smart you are. If it doesn't agree with experiment, it's wrong
(Richard Feynman)
(Richard Feynman)
Re: Adaptívny/Prírastkový PID regulátor
Ďakujem!
materiály z ktorých som čerpal:
Adaptívny:
Matematika s návrhom je v tomto článku:
MARŠÍK, J. - STREJC, V.: Application of Identification-free Algorithms for Adaptive Control*. In: Automatica, Vol. 25, No. 2, s. 273-277, 1989
nájdeš to tu: http://www.sciencedirect.com/science/ar ... 9889900812 - je to síce za platbu, ale dá sa to dohľadať aj na free stiahnutie.(Ak by si nenašiel, pošli SS s mailom a ti pošlem)
Teória:
BOBÁL, Vladimír – BÖHM, Jozef – PROKOP, Roman – FESSL, Jaromír: Praktické aspekty samočinne se nastavujících algoritmu: algoritmy a implementace. VITIUM, 1996 s. 242, ISBN 80-214-1299-2
KWASNIEWSKI, Janusz: Programmable Logic Controllers. Cracow 2002, s. 259, ISBN 83-86320-45-1
Åström, J. Karl – Hägglund, Tore: Advanced PID Control : ISA, 2006. 442 s. ISBN 1-55617-942-1
K prírastkovému:
KOZÁK, Štefan: Moderné a praktické prístupy realizácie PID regulátorov (2). In: ATP Journal. č. 5/2011
- je to len vylepšený pozičný PID (vhodnejší pre digitálne riadenie)
K C::B:
Tiež to používam iba ako editor, ladenie a pálenie robím cez AVRStudio. Ani som sa nepokúšal to rozbehať
materiály z ktorých som čerpal:
Adaptívny:
Matematika s návrhom je v tomto článku:
MARŠÍK, J. - STREJC, V.: Application of Identification-free Algorithms for Adaptive Control*. In: Automatica, Vol. 25, No. 2, s. 273-277, 1989
nájdeš to tu: http://www.sciencedirect.com/science/ar ... 9889900812 - je to síce za platbu, ale dá sa to dohľadať aj na free stiahnutie.(Ak by si nenašiel, pošli SS s mailom a ti pošlem)
Teória:
BOBÁL, Vladimír – BÖHM, Jozef – PROKOP, Roman – FESSL, Jaromír: Praktické aspekty samočinne se nastavujících algoritmu: algoritmy a implementace. VITIUM, 1996 s. 242, ISBN 80-214-1299-2
KWASNIEWSKI, Janusz: Programmable Logic Controllers. Cracow 2002, s. 259, ISBN 83-86320-45-1
Åström, J. Karl – Hägglund, Tore: Advanced PID Control : ISA, 2006. 442 s. ISBN 1-55617-942-1
K prírastkovému:
KOZÁK, Štefan: Moderné a praktické prístupy realizácie PID regulátorov (2). In: ATP Journal. č. 5/2011
- je to len vylepšený pozičný PID (vhodnejší pre digitálne riadenie)
K C::B:
Tiež to používam iba ako editor, ladenie a pálenie robím cez AVRStudio. Ani som sa nepokúšal to rozbehať
- JanoL
- Pokročilý člen
- Príspevky: 797
- Dátum registrácie: 19 Aug 2011, 00:00
- Bydlisko: Liptovský Mikuláš
- Vek: 25
Re: Adaptívny/Prírastkový PID regulátor
páči sa mi to je to pekné
Kávička
Kávička
0
Skupina na facebooku: https://www.facebook.com/groups/191746947507754/
Re: Adaptívny/Prírastkový PID regulátor
pekná práca
0
osvitka: http://tinyurl.com/7e58nul
pec: http://tinyurl.com/zr3gw8t
maska: http://tinyurl.com/hodwv79
leptanie: http://tinyurl.com/gpsgq6g
prekovy: http://tinyurl.com/zr48jn2
pec: http://tinyurl.com/zr3gw8t
maska: http://tinyurl.com/hodwv79
leptanie: http://tinyurl.com/gpsgq6g
prekovy: http://tinyurl.com/zr48jn2
- Thales
- Ultimate člen
- Príspevky: 13834
- Dátum registrácie: 07 Okt 2008, 00:00
- Bydlisko: White Hill, Prague
- Vek: 41
- Kontaktovať používateľa:
Re: Adaptívny/Prírastkový PID regulátor
Paráda. Dobře vymyšleno, uvedeny zdroje ze kterých bylo čerpáno, blokové schema... Jen škoda že to není zcela uvolněno.
0
Zapamatuj si:
- To že něco funguje neznamená že je to tak správně a už vůbec ne bezpečně.
- Je třeba se učit od těch co opravdu umí a ne od těch co si jen myslí že to umí
- To že něco funguje neznamená že je to tak správně a už vůbec ne bezpečně.
- Je třeba se učit od těch co opravdu umí a ne od těch co si jen myslí že to umí
- jenda23
- Ultimate člen
- Príspevky: 5779
- Dátum registrácie: 27 Jún 2008, 00:00
- Bydlisko: Česká Třebová
- Vek: 33
- Kontaktovať používateľa:
Re: Adaptívny/Prírastkový PID regulátor
Velice pěkná práce určitě si zaslouží K+ jen pro termočlánky měříš teplotu svorek?
0
Lokomotiva je jako žena.Je jich stovky typů a každej z nich je jinej,každá z nich je svým způsobem krásná.Když jí chceš aspoň trochu poznat jsou to stovky hodin času.Nejde s ní být aniž bys jí bezmezně miloval,je nemožný jí znát do poslední skulinky
Re: Adaptívny/Prírastkový PID regulátor
PeKne urobený výrobok, popis, odkazy na literaturu aj výklad.
Pre ostatných: pre porovnanie pozrite na termperature control Isotech pre kalibračné lázne http://www.isotech.co.uk/files/document ... ile-26.pdf a https://www.youtube.com/watch?v=CQubp0X4x4U (toto nie je reklama, ale študijný materiál k tématu)
Kompenzácia teploty pri termočlánkoch viď napríklad http://www.tzb-info.cz/3115-teplota-a-jeji-mereni
Pre ostatných: pre porovnanie pozrite na termperature control Isotech pre kalibračné lázne http://www.isotech.co.uk/files/document ... ile-26.pdf a https://www.youtube.com/watch?v=CQubp0X4x4U (toto nie je reklama, ale študijný materiál k tématu)
Kompenzácia teploty pri termočlánkoch viď napríklad http://www.tzb-info.cz/3115-teplota-a-jeji-mereni
0
Re: Adaptívny/Prírastkový PID regulátor
Termočlánky vôbec práve nekompenzujem ( z počiatku som s nimi ani nerátal). Prioritne išlo o pripojenie iných zdrojov signálu a vlastne iba o demonštrovanie implementácie adaptívnych a prírastkových algoritmov pre PID regulátor.
Re: Adaptívny/Prírastkový PID regulátor
V pripade, ze by ste mali zaujem uverejniť popis Vasho PID regulatora v ATP Journali, ozvite sa. Aktualne pripravujeme junove cislo, ktore sa bude venovat prave priemyselnym regulatorom.
Anton Gerer
sefredaktor ATP Journal
gerer@hmh.sk
Anton Gerer
sefredaktor ATP Journal
gerer@hmh.sk
0
Re: Adaptívny/Prírastkový PID regulátor
Pekná ukážka toho, že cesta k zaujímavému vlastnému výrobku sa nemôže vyhnúť pochopeniu teórie. Veľa úspechov, barokar!
0
Re: Adaptívny/Prírastkový PID regulátor
Tak teda toto by som na tomto fore necakal. Ozaj zaujimava konstrukcia.
Kde sa daju najst zdrojaky?
Kde sa daju najst zdrojaky?
0
-
- Pokročilý člen
- Príspevky: 574
- Dátum registrácie: 01 Apr 2008, 00:00
- Bydlisko: Bratislava, Petržalka
Re: Adaptívny/Prírastkový PID regulátor
pred časom som niečo podobné riešil na ATMEGA 16 podľa Atmelovskej aplikačnej poznámky, no určite to nie je také sofistikované. Páči sa mi to.
http://www.atmel.com/Images/doc2558.pdf
http://www.atmel.com/Images/doc2558.pdf
0
-
- Pokročilý člen
- Príspevky: 574
- Dátum registrácie: 01 Apr 2008, 00:00
- Bydlisko: Bratislava, Petržalka
Re: Adaptívny/Prírastkový PID regulátor
Dobrý deň, zaujal ma Váš článok o adaptívnom PID regulátore. Bohužiaľ, nemám prístup k ScienceDirect článku. Mohol by som Vás poprosiť o jeho kópiu?
Taktiež by ma potešilo, ak by som sa mohol pozrieť na zdrojový kód. Hodil by sa pre inšpiráciu, chcem ovládať spätnoväzobne jeden motor.
Ináč, tá schéma zverejnená na PicasaWebe je dosť rozmazaná.
Ďakujem.
S pozdravom:
Ivan Rýger
Taktiež by ma potešilo, ak by som sa mohol pozrieť na zdrojový kód. Hodil by sa pre inšpiráciu, chcem ovládať spätnoväzobne jeden motor.
Ináč, tá schéma zverejnená na PicasaWebe je dosť rozmazaná.
Ďakujem.
S pozdravom:
Ivan Rýger
0
Re: Adaptívny/Prírastkový PID regulátor
Zdravím,
kto má záujem o zdrojáky, nech mi napíše do súkromnej správy svoj e-mail, následne zašlem.
V prílohe matematika k adapt. PID
@Ivan_Ryger: schéma na picasawebe sa dá zoomnuť pomocou ikony "lupa"
kto má záujem o zdrojáky, nech mi napíše do súkromnej správy svoj e-mail, následne zašlem.
V prílohe matematika k adapt. PID
@Ivan_Ryger: schéma na picasawebe sa dá zoomnuť pomocou ikony "lupa"
- Prílohy
-
- Aplication of Identification-free Alghoritms for Adaptive Control.pdf
- (461.07 KiB) 365 stiahnutí
Re: Adaptívny/Prírastkový PID regulátor
Dobrý deň, pekný článok i obdivuhodná práca. Bolo by možné nahliadnúť do zdrojového kódu (stačí niečo okolo PID), prípadne ho niekto mate? Chcel by som regulovať teplotu horúceho vzduchu a ako inšpirácia a čiastočná pomôcka by to potešilo.
Prajem pekný deň
Jozef
Prajem pekný deň
Jozef
0
-
- Okoloidúci
- Príspevky: 47
- Dátum registrácie: 11 Aug 2012, 16:11
- Bydlisko: Nitra
- Vek: 34
- Kontaktovať používateľa:
Re: Adaptívny/Prírastkový PID regulátor
Ahojte, ospravedlnujem sa za otvorenie tejto temy ale nakolko autor uz nema existujuce konto, tak sa s nim nemam ako skontaktovat..
Nemate nahodou niekto z Vas na neho konkakt, alebo este lepsie zmienene zdrojaky?
Pracujem na jednom projekte a rad by som videl aplikovany adaptivny regulator..
Nemate nahodou niekto z Vas na neho konkakt, alebo este lepsie zmienene zdrojaky?
Pracujem na jednom projekte a rad by som videl aplikovany adaptivny regulator..
0
-
- Ultimate člen
- Príspevky: 6208
- Dátum registrácie: 20 Júl 2007, 00:00
- Vek: 41
Re: Adaptívny/Prírastkový PID regulátor
maestro33: teoreticky sa vies s nim skontaktovat, ked kliknes na youtube odkazy - nechat mu koment, alebo skusit vyuzit to, ze youtube a gmail konta su prepojene.
0
Jedním z největších projevů nedůvěry v Boha je hromosvod na kostele.
-
- Podobné témy
- Odpovedí
- Zobrazení
- Posledný príspevok
-
- 13 Odpovedí
- 1190 Zobrazení
-
Posledný príspevok od používateľa cs001
-
- 8 Odpovedí
- 1219 Zobrazení
-
Posledný príspevok od používateľa pajky
-
- 29 Odpovedí
- 3018 Zobrazení
-
Posledný príspevok od používateľa ergo123
-
- 5 Odpovedí
- 1811 Zobrazení
-
Posledný príspevok od používateľa Atlan
-
- 0 Odpovedí
- 1949 Zobrazení
-
Posledný príspevok od používateľa Atlan