주파수 변환기의 PID 제어기 튜닝

PID 제어 기능을 사용하여 압력, 유량, 온도 등의 유지를 제어할 수 있습니다. PID 제어가 있는 가변 주파수 드라이브의 블록 다이어그램이 그림 1에 나와 있습니다. 1.

쌀. 1. PID 제어 블록도

PID 컨트롤러 설정

구동 시스템, 기준 신호 및 피드백 신호의 요구 사항에 따라 제조됩니다. 설정 절차에 대한 자세한 내용은 특정 주파수 변환기의 사용 설명서를 참조하십시오.

PID 제어를 위한 조정 가능한 매개변수는 표에 나와 있습니다. 1.

표 1. PID 제어의 조정 가능한 매개변수

이름 설정 범위 지연 필터 0 — 255 비례 계수(P) 0.01 — 100 적분 계수(I) 0.01 — 100 편차 상한 0 — 50 편차 하한 0 — 50 미분 계수(D) 0 — 2.55

비례링크 설정

비례 링크(P)는 바이어스(기준 신호와 피드백 신호 간의 차이)를 증폭하여 바이어스에 비례하는 제어를 보상합니다. 값이 클수록 제어 동작의 응답성이 빨라지지만 비례 계수가 과도하게 증가하면 불안정한 작동 및 진동이 발생할 수 있습니다(그림 2).

쌀. 2. PID 제어기의 비례대(P-range) 설정

적분기 설정

적분 관계(I)는 비례 관계 후 잔류 처짐을 제거합니다. 적분계수가 클수록 잔류편차는 작아지지만 과도하게 증가하면 불안정한 동작 및 진동이 발생할 수 있습니다(그림 3).

쌀. 3. PID 제어기의 적분요소(I-element) 설정

차별화 요소 설정

미분 링크(D)는 편차가 빠르게 변할 때 시스템의 응답을 개선합니다. 그러나 미분 계수를 너무 높이면 출력 주파수에 변동이 발생할 수 있습니다.

필터 설정 지연

지연 필터는 빠르게 변하는 바이어스를 포함하도록 설계되었습니다(1차 지연 관계). 지연을 줄이면 프로세스 속도가 빨라지고 반대의 경우도 마찬가지입니다(그림 4).

쌀. 4. 지연 필터 설정

피드백 신호 설정

PID 제어 신호를 선택하면 피드백 신호의 소스를 지정할 수 있습니다. 아날로그 입력을 사용하는 경우 피드백 신호는 주파수 0Hz에 해당하는 0으로 설정되며 최대값은 최대 주파수에 해당합니다. 예를 들어 4-20mA 신호를 사용하는 경우 0Hz는 20%, 최대 주파수는 100%로 설정합니다.

작업 신호 설정

기준값은 속도 기준 선택 기능으로 주파수 설정 명령으로 사용됩니다. 기준 주파수 값은 피드백 값이 지향할 기술 파라미터 값으로 설정됩니다. 미리 설정된 속도를 사용하여 기준을 설정할 수도 있습니다.