Automaattinen ohjaus on joukko tekniikoita ohjaamaan fysikaalinen suure ( esim. Lämpötila , nopeus , paine ), ilman ihmisen puuttumista, säilyttää tietyn arvon, jota kutsutaan asetusarvon . Säätö on negatiivinen palaute, jota käytetään servojärjestelmässä .
Katso sanan asetus muut merkitykset asetuksesta .
Haluamme pitää kodin lämpötilan 18 ° C: ssa , tämä on asetettu piste . Esityksen yksinkertaistamiseksi oletetaan, että ulkolämpötila on alhaisempi ja että normaali toiminta asunnon sisällä ei tuota paljon lämpöä. Siksi käytetään lämmityslaitetta .
Yksi strategia on mitata ulkolämpötila ja säätää lämmitystä sen mukaan. Esimerkiksi lasketaan asetusarvon ja ulkolämpötilan ero, kerrotaan se vakiolla, joka määrittää lämmitystehon (mahdollisten rajojen sisällä). Tämä vastaa asunnon lämpöhäviöiden mallia lämpöjohtamisen avulla seinien tasolla. Voimme tehdä seuraavat huomautukset:
Emme yleensä puhu avoimen piirin järjestelmän säätelystä, mutta tässä tapauksessa, koska mitataan järjestelmän häiriö ja säädetään toimilaitteen ohjaus (lämmitys) sen mukaan, voimme puhua säätelystä.
Lämmitystä ohjataan nyt termostaatilla . Viimeksi mainittu mittaa ympäröivän (sisätilan) lämpötilaa valvomossa, johon se sijoitetaan; jos se on pienempi kuin ThAmb-asetuspiste, lämmityksen on toimittava, muuten se sammuu.
Tässä oletetaan, että lämmityslaite toimii kokonaan tai ei ollenkaan : joko se toimii täydellä teholla tai se on pois päältä. Tämä pätee useimpiin sähkökonvektoriin . Käytännössä termostaatti saatetaan toimimaan määrätyllä ja joskus säädettävällä delta T ° C: lla, jota kutsutaan hystereesiksi : lämpötila, jossa se "kytkeytyy", ei ole täsmälleen sama riippuen siitä, nouseeko lämpötila vai laskeeko se. Seuraava toiminto suoritetaan ajan myötä:
Hystereesi mahdollistaa sen, että termostaatin asetusarvolämpötilan läheisyydessä lämmitys kytketään päälle ja pois liian nopeasti ennenaikaisesti, mikä haittaa laitteita (väsymys + ennenaikainen kuluminen) ja mukavuutta. Tuloksena on, että lämpötila värähtelee asetuspisteen ympäri. Se sopii kotikäyttöön.
Jos voimme muuttaa lämmitystehoa jatkuvasti , voimme käyttää seuraavaa järjestelmää:
Jos valitsemme vakion (ja termostaatin sijainnin kotelossa ...), värähtelyjen amplitudi on pienempi. Mutta voimme kuvitella, että maksimiteho saavutetaan vain yhden asteen alapuolella, joten jos ulkolämpötila on hyvin matala, pysymme hieman asetuspisteen alapuolella.
Käytännössä nykyaikaiset lämmittimet on varustettu antureilla, jotka mittaavat myös ulkolämpötilaa, mikä on yhtä ratkaiseva lämmityksen mukauttamiseksi tarpeisiin. Näin keskuslämmittimiä, joissa on kuuman veden kierto, ohjataan vesilain mukaan ...
Lämmitys muuttaa huoneen lämpötilaa mitattuna termostaatilla , joka puolestaan ohjaa lämmitystä. Puhumme palautesilmukasta .
Voit yhdistää avoimia ja suljettuja piirejä: esimerkiksi keskuslämmitysjärjestelmässä voit säätää veden maksimilämpötilaa ulkolämpötilan mukaan ja lämmittää tai ei lämmittää sisäilman lämpötilan mukaan. Siten ulkolämpötila määrää lämmityksen maksimitehon. Voit käyttää myös termostaattiventtiiliä , joka lisää paikallista säätelyä.
PID-säätimien yleisemmässä kehyksessä virhe, joka on asetusarvon ja havaitun arvon ero, mitataan kullakin hetkellä. Laskemme virheen johdannaisen ja sen integraalin tietyllä aikavälillä. Käytämme kolmea kirjainta P, I ja D koskevaa kerrointa:
Lisäämme nämä kolme termiä laskeaksesi tilauksen. Kolmen kertoimen löytäminen voi olla hyvin hankalaa.
PID-säädin ei voi reagoida, ennen kuin virhe on havaittu. Hän ei ennakoi. Voittaa tämä vika, voimme lisätä säädin digitaalisen simulointi on malli ilmiö, ennustaa sen reaktioita, ja ennakoida.