Regolazione Con Pi

[BAntonio]

Ho bisogno del parere di altre persone riguardo una questione

Ho realizzato un sistema costituito da un alternatore sincrono da 20 KW trainato da una turbina idraulica. Sull'albero della turbina è installata una dinamo tachimetrica. L'alternatore alimenta un edificio residenziale con i vari carichi tipici delle abitazioni e un boiler con una batterie di resistenze per totali 14 Kw di potenza.

Le resistenze sono alimentate tramite un parzializzatore di fase. Il parzializzatore di fase è pilotato da un regolatore pid eurotherm 2416. Praticamente scarico sulle resistenze più o meno energia per mantenere costanti i giri dell'alternatore.

A detta di qualcuno con questa configurazione dovrei riuscire a realizzare un sistema dove non mi dovrei nemmeno accorgere dell'inserimento di un carico perchè il regolatore dovrebbe essere prontissimo a rispondere alla variazione.

Io sono riuscito tarando adeguatamente banda proporzionale e tempo di integrazione, niente derivata, a ottenere tale risultato. Però capita che dopo alcuni minuti, senza variazioni di carico, il sistema comincia ad oscillare e il regolatore non lo riprende più. Per ottenere una certa stabilità del sistema sono stato costretto ad impostare una banda proporzionale molto ampia e un notevole tempo di integrale. Con inserzioni di carichi notevoli perdo fino a 2 hz di frequenza e ritorno al set dopo un paio di minuti. Mi devo accontentare o è possibile ottenere risultati migliori?

[Livio Orsini]

Dunque se ho ben compreso mantieni sempre il carico dell'alternatore al massimo ed il regolatore varia la ripartizione tra le resistenze del boiler ed il resto dell'impianto, ma dici che il tuo sistema o tende ad essere instabile o è lento nella risposta.

Se non ho compreso male misuri la velocità tramite una tachimetrica e chiudi l'anello tramite un regolatore eurotherm 2416. Questo è la principale causa dei tuoi problemi.

Ol regolatore eurotherm 2416 è un ottimo regolatore di temperatura!. Proprio perchè è ottimizzato per questa tipologia di sitemi. è un regolatore "lento".

Questi regolatori agiscono su forni, riscaldatori per estrusori ed altri dispositivi simili; questi dispositivi hanno costanti di tempo dell'ordine dei secondi.

Per ottenere un buon risultato dovresti usare un regolatore diverso. Non conoscendo le costanti di tempo del tuo sistema azzardo un'ipotesi di pura sensazione.

Se usi un PI digitale dovrsti campionare con tempi non superiori ai 20ms.

Poi dovresti anche usare il derivativo. Non la derivata dell'errore ma l'anticipo di reazione (derivata sulla tensione di tachimetrica).

Io, per il tuo sistema, vedrei come soluzione ideale un bell'encoder sull'alternatore ed una regolazione di tipo PLL.

[BAntonio]

E' da pochi mesi che ho iniziato ad occuparmi di automazione e non conosco poi così bene i dispositivi.

Il tempo di campionamento del regolatore non lo conosco però i parametri quali i tempi di integrale e derivata la precisione di impostazione è del secondo.

Ho avuto modo di leggere il suo tutoria sulla regolazione e ho letto il paragrafo sul feed-forward.

Il regolatore mi permette di impostare questo funzionamento nel regolatore, mi permette di selezionare il normal feed forward, il setpoint feed forward, il PV feed forward.

Ho provato tale opzione impostando il PV feed forward e i risultati sono stati "quasi" ottimi. Ora in concomitanza con l'inserzione dei carichi ho dei piccoli scompensi che si ripristinano in un tempo dell'ordine del secondo.

Molto meglio di prima.

Però adesso non riesco a capire veramente come stia agendo il regolatore sull'uscita

[Livio Orsini]

Con l'uso del feedforward si riduce l'errore ed il compito del regolatore PI è più "leggero", quindi la precisione aumenta. Però i tempi di risposta rimangono immutati.

L'azione del regolatore sull'iscita tiene conto del sistema per cui è stato progettato. In in forno, per avere una variazione di alcuni gradi di temperatura, è necessario almeno qualche secondo. Quindi il regolatore "attende" che il sistema risponda. Anche il sensore è campionato ad intervalli congrui con il tempo di rispsota del sistema. Non solo tutti i sistemi sono hanno inerzia, quindi i regolatori devono tenere con to di questa inerzia.

Fai mente locale alla definizione di tempo di integrazione (o meglio di reset) e capisci quali sono i limiti del regolatore se la risoluzione è pari ad 1s.