guten abend zusammen ich versuche, seit einger zeit einen PI oder PID Regleralgorithmus auf einen Atmega128 zu implemtieren. Ich wollte jetzt mal allgemein Fragen worauf muss man, besonders achten muss. Was muss man bezüglich Abtastzeit, ADC_Frequen, DAC_Frequenz beachten. Da ich für die Kp, Tn, Tv Werte Kommazahlen habe, benutze ich float-datentyp. Den Algorithmus rufe ich mittels eines Timer_ Interrupt jede 1ms oder jede 10 ms auf´. Hier ist auch eigentlich mein Problem, wenn ich im Algorithmus Ta=1ms klappt die PI Regelung wunderbar (PID nicht). Obwohl ich nicht glaube das jede 1ms der Timer aufgerufen wird. Außerdem braucht der DAC 4ms für jede ausgabe. Und es ist ja bekannt, dass die Abtastzeit größer als die ADC_F und DAC_F sein muss. Woran kann es liegen das die PI-Regelung trotzdem klappt. Danke und schönen Abend noch.
Float ? Vergiss das, bringt nichts. Ich arbeite schon seit jahren mit Integern und hatte nie Probleme. Eine Longinteger hat einen dynamischen bereich von 9 dezimalstellen und auch soviele signifikanten stellen. Waehrend ein Float einen dynamischen Bereich von 308 dezimalstellen hat, sind es nur 6 signifikante digits, da 24bit mantisse und 8 bit exponent. Zudem ist die Eingabe (ADC) und die Ausgabe(DAC) ja auch in Integer. Die Geschwinikeit des Loops hat einen Zusammenhang mit der Systemgeschwinigkeit.
Sorry aber was meinst du genau damit, ich will z.B. für Kp=7.8, kann ich das mit int auch realisieren. ich habe ja versucht int zu benutzen aber dann habe ich kp=7. Und viel schlimmer ist es es wenn Tn oder Tv= z.b =0.56 oder ähnlich sind dann sind die gleich 0. Gibt es dann eine MÖglichkeit. Danke ich bin nicht der Programmier Profi. Danke
Kp = 7.8 was soll das ? Braucht man so nicht. Ich habe den Sollwert als Integer, falls das System linear ist, gleich dem ADC wert [0..65536]. Der Istwert ist auch gleich [0..65536]. Fehler = Soll-Ist; P-Teil = P_Faktor * Fehler; .. .. PI = P-Teil + I-Teil; .. Etwas kreativ muss man schon sein.
hi was meinst du mit braucht man so nicht ich möchte ein Kp-Wert von 7.8 einstellen können. Stell dir von ich will Ki ausrechnen. Ta=10 ms Tn=3400ms und Kp=eben 7.8 Ki=Kp/Tn*Ta bei float ist das Ergebnis =0.023 bei Int wäre Ki=0 Dann würde der I-Anteil also Null sein y=Ki*sum+ P-Anteil; // also würde sich nur der P-Anteil bemerkbar machen. Oder habe ich dan was total falsch verstanden. Danke für deine Antworten
PI Regler schrieb:
> Oder habe ich dan was total falsch verstanden.
Ja.
Um mit ganzen Zahlen zu rechnen, musst du deine Werte skalieren.
Anstatt also mit 7.8 (z.B. V) zu rechnen, überlegst du wie genau es
sein soll und rechnest halt stattdessen mit 78 Zehntel (also z.B.
0.1V) oder 780 Hundertstel (also 0.01V) oder 7800 Tausendstel
(also mV).
PS: um solche Werte zu addieren oder zu subtrahieren, braucht man nicht viel ändern (ggf. Überlauf berücksichtigen). Bei Multpikationen, Divisionen etc. ergibt sich ein Fehler durch die Skalierung, das muß man jeweils manuell korrigieren.
Okay danke kann mir jemand auch was über die ADC_F und DAC_F sagen, warum die PI-Regelung trotz oder nur bei 1ms klappt. Danke
nö wie auch? Keiner kennt das System, wahrscheinlich du selber nicht, keiner kennt dein Program (du?). Wie soll man da sagen, warum es mal geht und mal nicht? Sei froh, wenn es geht.
hi machst du witze zur späten Stunde :-) Es ist ein Lüfter und ich habe auch die Strecke Identifiziert. Die Frage ist mehr warum läuft es bei Ta=1ms und nicht bei Ta=10ms. Der Algorithmus habe ich aus dem Buch Regelungstechnik für Ingenieure von Manfred Reuter. Danke nochmal und noch eine schöne Nacht mit viele Witzen.
Und der Luefter hat eine Bandbreite von 100Hz ? Eher unter 10Hz. Da muesste man eigentlich mit einer Abtastzeit von 100ms dabei sein.
ja das würde ich auch sagen, aber es klappt nur bei 1ms nicht bei 10 oder 100ms. Woran kann das liegen.
Zum Code : Das macht man ganz anders. 1) Eine Berechnung in einem Interrupt gibt es eh nicht. 2) Eine Berechnung in einem Interrupt gibt es eh nicht. 3) Eine Berechnung in einem Interrupt gibt es eh nicht. 4) Eine Berechnung in einem Interrupt gibt es eh nicht. 5) Eine Berechnung in einem Interrupt gibt es eh nicht. interrupt Timer0() { timercame=1; } main() { .. while (1) { if (timercame==1){ ReadADC(); CalcRegler(); OutputRegler(); .. StartADC(); timercame=0; { } }
Außerdem macht es Sinn, jeweils die Zeit einer Berechnung festzuhalten und mit der bei der nächsten zu vergleichen. Die Differenz braucht man für den I- und ggf. den D-Anteil. Theoretisch kann man auch vertrauen, immer im x-msec-Raster zu rechnen und diesen Wert dafür nehmen, aber je nach Programm kann man es nicht garantieren, deshalb lieber messen. Zur Zeitmessung könnte man in einem Interrupt, der zuverlässig in einem bestimmten Zeitraster statt findet, einen Zähler weitersetzen. Überlauf beachten! Das könnte in deinem (leider unvollständigen) Quelltext die Geschichte mit x und x_alt sein. Ich habe jetzt aber nicht gefunden, wo x weitergezählt wird. PS: man darf auch gerne *.c-Dateien anhängen. Wenn die dann auch nett formatiert sind, fällt das Lesen leichter. Noch schöner, wenn sie vollständig sind... PPS: ich mache nie Witze.
@ Verschneiter Tag (Firma: vorgestern) (hacky) >Zum Code : >Das macht man ganz anders. >1) Eine Berechnung in einem Interrupt gibt es eh nicht. >2) Eine Berechnung in einem Interrupt gibt es eh nicht. >3) Eine Berechnung in einem Interrupt gibt es eh nicht. >4) Eine Berechnung in einem Interrupt gibt es eh nicht. >5) Eine Berechnung in einem Interrupt gibt es eh nicht. Warum nicht? Wenn man genau weiß, wie lange die Berechnung dauert, und man genau weiß, daß während dieser Zeit nix anderes stören kann (also auch kein anderer Interrupt z.B.), kannst Du doch rechnen, wie du lustig bist. Man muß es eben nur im "zeitlichen Überblick" behalten. In seinen Code oben habe ich aber nicht reingeschaut - weiß also nicht, ob dies die Ursache für sein Phenomen sein könnte (denke aber eher nicht).
Jens G. schrieb:
> Warum nicht?
Ganz einfach: Zum Zwecke der Übersichtlichkeit (das hat was mit Stil zu
tun, ähnlich wie Groß- und Kleinschreibung).
mach doch nen analogen PI regler, dann brauchst du weder AVR, noch zeitdiskretisierung oder sachen wie abtasttheorem beachten. 2 op's und paar R's und C's würd ich immer ner µC Schaltung vorziehen...
Di Pi schrieb: > Jens G. schrieb: >> Warum nicht? > > Ganz einfach: Zum Zwecke der Übersichtlichkeit (das hat was mit Stil zu > tun, ähnlich wie Groß- und Kleinschreibung). Nicht wirklich. Wenn er seine Berechnung nicht in float macht sondern als skalierten int, hat er in einem ISR Durchlauf ziemlich viel Zeit übrig. Stilmässig viel schlimmer finde ich * dass die internen Variablen der Berechnung nicht in der timer.c sind sondern als globale Variablen angelegt wurden * dass da ein 'volatile' Rundumschlag gemacht wurde * von der 'saumässigen' Codeformatierung rede ich erst gar nicht Berechnungen dort hin, wo sie hingehören. Zeitkritische Dinge dürfen ruhig in einer ISR sein, sofern man dadurch nicht das Zeitbudget der ISR sprengt. ISR klein und kurz bedeutet nicht zwangsläufig, dass man da nur ein Flag setzen darf, da muss man nicht päpstlicher als der Papst sein.
Weshalb keine (Float-) Berechnungen in einem Interrupt ? Vielleicht moechte man auch nur zu Debugzwecken kommunizieren. Das Uart laeuft aber nicht wenn man mit floatrechnungen den Interrupt verstopft.
hallo zusammen ich weiß woran es lag die Timer_F war falsch, ich hatte einen falschen Vorteiler drin. Deswegen ging es halt nur wenn ich Ta=1ms hatte. Ich habe mal eine andere Frage Wie kann man einen PID-T1 Regler in Code umsetzen. e=w-x esum = esum + e y = (Kp * e) + (Ki Ta esum) + (Kv * (e – ealt)) - Kd*(y-yalt) ealt = e mit Kv=(Kp*Tv)/Ta und Kd=(Kp*(Tv/10))/Ta Das müsste schon der richtig ansatz sein, aber nicht 100%. Kann mir jemand mehr zu sagen. Danke
Was zu rechnen waere steht ja schon da. Man kann es vereinfachen, speziell die Konstanten.
Ich meine ist das der richtig Code für PID-T1 gerade bei Kd*(y-yalt) bin ich mir da nicht so sicher.
Kd*(y-yalt) bedeutet eine Gegenkopplung. Ob die was bringt kann man ja schauen. Wenn ich was zu regeln habe, so hab ich meinen Regler kommunikationsfaehig, und falls ich nicht probieren kann, schreib ich erst eine Simulation fuer den PC. Wenn die simulation dann laeuft, muss zuerst ermittelt werden, ob die abgenommenen Paramter der Strecke auch hinkommen, dh lass ich den Regler parallel zur Simulation laufen und schau die Abweichungen an. Waehrend des Betriebes schau ich mir das Verhalten an und schraub an den Parametern rum. Im obigen Fall, kann man ja mit Kd=0 beginnen und dann waehrend des Betriebes den Wert fuer Kd setzen.
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