PIDコントローラ

コンポーネントアイコン

説明

PIDブロックは、オプションのアンチワインドアップ機能を備えた離散時間PID制御アルゴリズムを実装します。アンチワインドアップ機構は条件付き積分戦略に基づいています。

Kp、Ki、および Kd ゲインは連続時間領域で通知される必要があり、その後、オイラー法を使用して離散化が行われます。

図 2 は一般的な表現を示しています。

Kp、Ki、Kdゲインは、対応するプロパティを使用して固定値または指定することも、モデルから取得した信号を使用して指定することもできます。ゲインソースが外部として定義されている場合、コンポーネント上に目的の信号を接続するための端子が追加されます。

制限が有効になっている場合、コンポーネントの出力は定義された値に制限されます。

アンチワインドアップは、出力信号が飽和したときに PID の積分器部分がエラー信号の積分を継続するかどうかを決定します。

ポート

• 中（中）
  • コンポーネントの入力。一般的には、制御システムのエラー信号（基準信号と測定値の差）を指します。

    • サポートされる型: uint、int、real。
    • ベクターサポート: いいえ。

• kp（インチ）
  • Kpソースが「外部」に設定されている場合のPIDブロックの比例ゲインの値。

    • サポートされる型: uint、int、real。
    • ベクターサポート: いいえ。
    • Kp ソース プロパティが「外部」として定義されている場合に動的に作成されます。

• 気（入）
  • Kiソースが「外部」に設定されている場合のPIDブロックの積分ゲインの値。

    • サポートされる型: uint、int、real。
    • ベクターサポート: いいえ。
    • Ki ソース プロパティが「外部」として定義されている場合に動的に作成されます。

• kd（インチ）
  • Kdソースが「外部」に設定されている場合のPIDブロックの微分ゲインの値。

    • サポートされる型: uint、int、real。
    • ベクターサポート: いいえ。
    • Kd ソース プロパティが「外部」として定義されている場合に動的に作成されます。

• アウト（アウト）
  • コンポーネントの出力信号。

    • サポートされる型: uint、int、real。
      • 出力タイプは、信号タイプ プロパティによって決まります。
    • ベクターサポート: いいえ。

プロパティ

• コントローラータイプ
  • ブロックが計算する制御の種類を選択します。「P」、「I」、「PI」、「PD」、「PID」のいずれかを選択できます。

• Kp
  • PID 制御ブロックの比例ゲインに適用するゲイン値を入力します。

• Kpソース
  • パラメータKpのソースを選択します。「内部」または「外部」を選択できます。このパラメータは、PID制御ブロックの比例ゲインに適用されるゲイン値が内部で設定されるか外部で設定されるかを定義します。外部で設定された場合は、ブロックに追加の入力が表示されます。

• 気
  • PID 制御ブロックの積分ゲインに適用するゲイン値を入力します。

• 気源
  • パラメータKiのソースを選択します。「内部」または「外部」を選択できます。このパラメータは、PID制御ブロックの積分ゲインに適用されるゲイン値が内部で設定されるか外部で設定されるかを定義します。外部で設定された場合は、ブロックに追加の入力が表示されます。

• 積分器の初期条件
  • PID制御ブロックの積分器パーセルに適用する初期条件を入力します。

• Kd
  • PID 制御ブロックの微分ゲインに適用するゲイン値を入力します。

• Kdソース
  • パラメータKdのソースを選択します。「内部」または「外部」を選択できます。このパラメータは、PID制御ブロックの微分器ゲインに適用されるゲイン値が内部で設定されるか外部で設定されるかを定義します。外部で設定された場合は、ブロックに追加の入力が表示されます。

• フィルタ係数

  • 次のような伝達関数を実装することはできないため、微分動作を実装するために使用されるフィルタ係数を入力します。 ${\mathrm{あなた}}_d=K_d\cdot \mathrm{s}$ したがって、代表訴訟の実施は次のように行われます。

    ${\mathrm{あなた}}_d=K_d\cdot \frac{\mathrm{N\; \cdot \; s}}{\mathrm{s\; +\; N}}$

    したがって、Nが十分に大きい場合、 ${\mathrm{あなた}}_d$ 派生訴訟の理想的な実施につながる $K_d\cdot \mathrm{s}$ .

• フィルタの初期条件
  • 微分フィルタの初期条件を入力します。

• 信号出力タイプ
  • PIDブロックの制御信号のタイプを選択します。「real」、「int」、「uint」、「inherit」のいずれかを選択できます。

• 制限
  • PIDブロックの出力信号が、指定された上限値または下限値に達したときに飽和するかどうかを選択します。「True」または「False」に設定できます。

• 飽和上限
  • PIDブロックの出力信号の上限値を入力します。このパラメータは、 Limitが「True」に設定されている場合に編集可能です。

• 飽和下限
  • PIDブロックの出力信号の下限値を入力します。このパラメータは、 Limitが「True」に設定されている場合に編集可能です。

• アンチワインドアップ
  • 「アンチワインドアップ」動作を実行するか（True）しないか（False）を選択します。このパラメータは、PIDの積分器部分が出力信号が飽和した場合でもエラー信号を積分し続けるかどうかを決定します。

• 実行率
  • 希望する信号処理実行速度を入力してください。この値は、同じ回路内の他の信号処理コンポーネントと互換性がある必要があります。つまり、回路内で最も速い実行速度の倍数である必要があります。実行速度は最大4つまで指定できます。実行速度の指定には、小数（例：0.001）または指数値（例：1e-3）（秒単位）を使用できます。または、「inherit」と入力すると、入力を受け取るコンポーネントの実行速度に基づいて、コンポーネントに実行速度が割り当てられます。

• 調整可能
  • Tunable は TyphoonSim では無視され、その値を変更しても TyphoonSim シミュレーションにはまったく影響しません。
  • 選択したコンポーネントの実行時チューニングを有効にします。選択したコントローラの種類に応じて、この設定により、モデルを再コンパイルすることなく、シミュレーション中にK _p 、 K _i 、 K _d 、飽和上限、飽和下限の値を変更できます。チューニング可能なプロパティは、HIL SCADAのモデルエクスプローラーで利用できます。