Esquema anti-enrollado en la implementación del controlador PID

En un controlador PID, el término "D" no es realmente "derivado", pero en realidad es la salida de un filtro de paso alto de primer orden con una frecuencia de corte finita [si no fuera así, cualquier ruido de 1 GHz en la entrada se amplificaría 1,000,000 veces más que una señal de 1Khz]. Del mismo modo, el término "I" no necesita en realidad calcular una integral "pura" [que sería la salida casi infinitamente amplificada de un filtro de paso bajo de primer orden con una frecuencia de corte infinitesimal], sino que puede ser la salida de una primera - Ordene el filtro de paso bajo cuya frecuencia de corte se correlaciona de alguna manera con la respuesta plausible más lenta de la máquina. La ganancia del filtro puede configurarse para controlar el comportamiento de CC si el controlador ha estado ordenando una cierta salida durante un tiempo largo arbitrario pero el sistema no se ha movido; la frecuencia de corte puede configurarse para controlar la capacidad de respuesta cuando las cosas no han llegado tan lejos. A diferencia de los integradores, los filtros de paso bajo con una frecuencia de corte finita tienen un límite en la medida en que pueden "terminar" con un nivel de entrada determinado.

Un enfoque adicional para evitar el enrollamiento sería: en lugar de filtrar con paso bajo el término P directamente, integre la diferencia entre la salida ordenada y lo que habría sido sin el término "P", o de lo contrario, el filtro de paso bajo de la salida real ordenada. Si el estímulo de salida está vinculado al punto en que el término "P" no puede tener su efecto completo, el término "I" no debe operar en el término "P", sino solo en su contribución a la salida. El uso de un filtro de paso bajo con este enfoque probablemente será más fácil que tratar de usar un integrador, ya que el filtro se puede configurar para que la ganancia de realimentación de bucle no exceda de uno. De lo contrario, al usar un integrador e intentar calcular la diferencia entre lo que sería la salida con P y sin P, puede ser difícil asegurar que la salida del integrador no genere retroalimentación positiva a su entrada (lo que podría desestabilizar el sistema) .

La conclusión (en lugar de la inhibición por exceso de espacio) se debe a que el integrador continúa integrándose a pesar de que la salida está saturada.

Puede simplemente detectar la saturación de salida (por ejemplo, con un comparador) e inhibir la integración.

El límite de reinicio de reinicio puede ser atacado de diferentes maneras. Una forma es usar un algoritmo de velocidad que deje de integrarse automáticamente cuando la salida se satura.

Otra es restablecer el integrador cuando la salida está más allá de la saturación, lo que puede tener el efecto de no solo evitar la recuperación, sino también de suprimir el sobreimpulso que se produciría con el inicio de un controlador PID normalmente sintonizado que no tenía la conclusión.

Para un enfoque de la era 1970-1980, coloque un relé de láminas con una pequeña resistencia de serie en el condensador integrador y dispare la bobina de láminas con una desviación con respecto al punto de ajuste. Si no intenta hacer constantes de tiempo integrales muy largas (por ejemplo, 30-60 minutos), un interruptor analógico puede tener una fuga lo suficientemente baja como para poder usarlo.

Varias maneras de hacerlo.

El PID completo (¿realmente necesita D?) está operando a más de -15 V, PERO la señal resultante debe ser de 0.85 - > 3.8V por lo tanto, una ganancia final y amp; la etapa de compensación para escalar la salida a este rango garantizaría una señal adecuada.

Sin embargo, esto no solucionará su problema de liquidación, especialmente teniendo en cuenta que está llevando a los OPAMPS a la saturación (y una vez en saturación, su respuesta es lenta)

Entonces ... si tuviera que colocar 2 unidades zeners de 10 V en una disposición espalda con espalda a través del condensador de realimentación del Integrador, detendría la saturación de OPAMP.

También puede agregar una etapa final de sujeción para ayudar

¿Cómo modificar este circuito para el recorte de variables sin afectar la ganancia?