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PLC Forum


Trasferimento bumpless


Gegom_83
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Livio Orsini

Non è un trasferimento è una modalità di regolazione.

Semplificando.

Se, ad esempio, hai un processo che può essere controllato da due differenti regolatori, passando il controllo da uno all'altro può esserci un "bump", ovvero salto di regolazione con conseguenze anche gravi. Per evitare questo si usano regolatori con tecniche bumpless.

 

La teoria di questi regolatori non è riassumibile nelle poche righe di unmessaggio.

Ti suggerisco di effettuare una ricerca con la parola chiave "regolatore bumpless teoria"; ti verranno segnaliti numerosi documenti.

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Sandro Calligaro

In linea di massima, credo si possa dare l'indicazione semplice che, per controllori PI o PID, al passaggio tra un regolatore e l'altro le memorie (cioè solitamente la parte integrale) devono mantenere lo stesso valore (o un valore coerente, se cambia anche la variabile di controllo).

Questo è il minimo sindacale, che permette di evitare il grosso dei "bump" in molti casi.

 

PS: è sempre meglio implementare il regolatore integrale come un guadagno seguito da un integratore. In questo modo la parte integrale è semplicemente una memoria che va, in caso di "cambio" di modalità o di regolatore, copiata nel nuovo regolatore (o si caricherà un valore coerente con la condizione di partenza), indipendentemente dal guadagno.

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Livio Orsini
3 ore fa, Sandro Calligaro scrisse:

: è sempre meglio implementare il regolatore integrale come un guadagno seguito da un integratore

 

Se realizzato in modo numerico lo è per natura, a meno di interpporre tra integratore e uscita un guadagno di ricalibrazione.

In questo caso se uno o entrambi i regolatori, hanno ricalibrazione è necessario riscale la memoria del primo tenendo conto delle ricalibrazioni.

Però qui entriamo nel dettaglio.

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Sandro Calligaro

Volevo dire che se il guadagno è costante e la struttura del sistema non cambia (sistema lineare e tempo invariante) applicare la moltiplicazione per il guadagno integrale prima o dopo l'integrazione/accumulo non cambia niente.

Il problema si pone se si vanno a modificare i guadagni o a cambiare tipo di regolatore. In quel caso, l'ordine di esecuzione delle due operazioni (accumulo e moltiplicazione per il guadagno) fa molta differenza.

 

Poi concordo con te, Livio, non ha molto senso, in un'implementazione digitale, applicare il guadagno dopo: è molto più semplice ed efficiente fare una sola moltiplicazione per un fattore che è guadagno x periodo_di_campionamento.

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Livio Orsini
11 ore fa, Sandro Calligaro scrisse:

Volevo dire che se il guadagno è costante

 

Grazie della precisazione.

A me piace discutere di queste cose.:)

La maggior parte di coloro che usano regolatori PID pensano siano tutti eguali, mentre invece si possono realizzare in svariati modi più o meno complicati.

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Sandro Calligaro
8 ore fa, Livio Orsini scrisse:

La maggior parte di coloro che usano regolatori PID pensano siano tutti eguali, mentre invece si possono realizzare in svariati modi più o meno complicati.

Sì, oltre al caso dei guadagni variabili, c'è il problema della limitazione (saturazione) dell'uscita, che va sempre prevista (come minimo sindacale) e possibilmente gestita bene (anti-windup). Non farlo può portare a disastri, in certi casi, specie se si va in overflow...

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Livio Orsini
1 ora fa, Sandro Calligaro scrisse:

c'è il problema della limitazione (saturazione) dell'uscita,

 

Questa andrebbe evitata sempre. Soprattutto se satura la parte integrale significa che c'è un problema globale di processo.

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Sandro Calligaro

In transitorio, nella maggior parte dei casi non è evitabile, basta pensare alla limitazione di coppia in un controllo di velocità, a seguito di una variazione veloce del riferimento.

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Sandro Calligaro

Anche l'integrale può saturare.

 

Il caso che è normale, per me, è quello di una prova di risposta al gradino di velocità. Nella maggior parte dei casi, se il gradino è ampio (ad es. da 0 a velocità nominale), è quasi certo che occorrerà avere un buon anti-windup per evitare problemi, specie se oltre all'inerzia c'è anche una coppia frenante alta.

 

Chiaramente questo significa che si sta chiedendo troppo al sistema di regolazione, cioè che sarebbe meglio imporre come riferimento una rampa sufficientemente lenta.

Dal punto di vista del controllore, però, non è corretto "pretendere" che l'utilizzatore (ad esempio il PLC o l'utente umano che genera il riferimento) siano così "magnanimi".

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Livio Orsini

Io nei miei regolatori cerco di tenere l'integrale ilo più basso possibile sfruttando il feedforward ed alcuni accorgimenti adattativi, secondo dispositivo da controllare.

In genere l'ampiezza dell'integrale rimane sotto il 10%.

Tutto questo è possibile solo usando tecniche numeriche e micro controllori.

 

Ho dovuto apprendere queste tecniche dovendo realizzare regolatori per controlli di avvolgitura dove il rapporto tra velocità massima a diametro minimo e velocità minima a diametro massimo era > 1:20000 (maggiore di uno a ventimila).

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