Hallo, Wieso wird eigentlich überall die PID Architektur für Regler benutzt? Hat das mathematische Gründe? Hohe Stabilität? Einfach? Würde mich wirklich mal interessieren, dem selbst bei richtig komplexen Sachen finde ich immer wieder PIDs.
Wer nicht die 3 Parameter P , I und D beeinflussen kann, hat Probleme die üblichen Regelstrecken schnell aber ohne (Über)schwingungen einzuregeln. Ein on/off Regler beispielsweise trifft den Sollwert nie genau schon schwingt drumherum, wie beim Backofenthermostat. Es gibt aber Regelprobleme, bei denen nichtmal PID reicht.
Es ist auch nicht überall ein PID. Viele Regler sind einfach PI oder PD das kommt ganz auf das System an. Zur Stabilitätstheorie findet sich online Recht viel. Beispielsweise das Kriterium nach Nyquist.
PID ist einfach aufzubauen und zu verstehen und in vielen Fällen ausreichend. Warum sollte man da was anderes nehmen?
Joe schrieb: > Wieso wird eigentlich überall die PID Architektur für Regler benutzt? der erste Fehler ist stets eine falsche Annahme! 1. Fehler: "überall PID" ist falsch. Die meisten Regler denke ich sind 2 Punkt z.B. in Kühlschränken oder P-Regler. PID doch nur dort wo es gebraucht wird.
Ich hatte P und PI jetzt Mal auch unter PIDs subsumiert, da ist dann halt der fehlende Anteil Null. Meine Frage ging eher in die Richtung, wieso Fuzzy Regler oder prediktive Regler selten sind.
Joe schrieb: > Fuzzy Regler war das nicht mal ein kurzer Hype? Jeder schrieb der optimale Regler, selbstlernend und heute? In der Versenkung verschwunden, man liest fast nichts mehr darüber. Hat irgendwas mit KI zu tun, nur wer soll die machen wenn Resourcen, Speicher, CPU und NI (natürliche Intelligenz) begrenzt sind?
Joe schrieb: > Ich hatte P und PI jetzt Mal auch unter PIDs subsumiert, da ist dann > halt der fehlende Anteil Null. Meine Frage ging eher in die Richtung, > wieso Fuzzy Regler oder prediktive Regler selten sind. Das lässt sich in dieser Weise und so allgemein meiner Meinung nach nicht sagen. Vielmehr muss man davon ausgehen, dass verschiedene Regler für verschiedene Zwecke und unter verschiedenen Randdbedingungen in unterschiedlichem Maß geeignet sind. Deswegen meine Frage, was Du von Reglern weißt. So wie Du die Frage stellst, müsste man zunächst die Reglertheorie aufarbeiten und dann die Regler vergleichen. Das ist ein wenig viel verlangt; oder was meinst Du?
Selbstlernend ist garnicht so verkehrt. Ziel ist es doch, so schnell als möglich den Sollwert zu erreichen und diesen so genau wie möglich einzuhalten. Dafür müssen die Koeffizienten für P, I und D sehr genau festgelegt werden oder es wird eben nicht das mögliche Optimum errreicht. Wenn das System die Parameter selbst immer besser anpasst, ist das doch ideal ... Natürlich ist das mit einem gewissen elektronischen Aufwand verbunden, aber der ist wohl in Zeiten, in denen 32-Bit-Controller einstellige Euro-Beträge kosten, kaum noch erwähnenswert.
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Frank E. schrieb: > Selbstlernend ist garnicht so verkehrt. Ziel ist es doch, so schnell als > möglich den Sollwert zu erreichen und diesen so genau wie möglich > einzuhalten. Z.B. bei Temperaturregelungen ist das nicht möglich, da man zu viele Einflußfaktoren hat. Man legt daher die PID-Parameter so fest, daß die Regelung unter allen Bedingungen stabil arbeitet. Ob sie dann etwas länger zum Einregeln braucht, ist oft nebensächlich. Frank E. schrieb: > Dafür müssen die Koeffizienten für P, I und D sehr genau festgelegt > werden oder es wird eben nicht das mögliche Optimum errreicht. Was nützt das Optimum, wenn die Regelung dann schnell instabil wird.
In der Praxis sieht es so aus, dass man kein genügend präzises Modell seiner Strecke hat. Damit ist es nicht möglich, z.B. einen Zustandsregler mit gängigen Methoden zu parametrieren. Einen PID-Regler kann man basierend auf bekannten Streckeneigenschaften schätzometrisch auslegen und dann "live" die PID-Parameter tunen, was mehr oder weniger intuitiv einfach geht. Bei komplexeren Reglerarchitekturen geht das nicht mehr. Adaptive Regler haben einen riesigen Haken: Wie weist man Stabilität nach? Wie stellst Du sicher, dass der Fluglageregler nicht Amok läuft, wenn irgend ein Sensor (sagen wir Anstellwinkelsensor) seltsame Werte liefert?
Joachim B. schrieb: > PID doch nur dort wo es gebraucht wird. Naja, die meisten käuflichen Regler werden wohl schon PID sein. Nur wird eben bei Bedarf der P/I/D Anteil ausgeschaltet. Nur weil einer verbaut ist, muss er ja nicht so parametriert sein.
Peter D. schrieb: > Was nützt das Optimum, wenn die Regelung dann schnell instabil wird. Dieser Satz ist in sich widersprüchlich. Gruß,
Ingo Less schrieb: > Mal ne Suchmaschine bemüht? Theor schrieb: > Was weißt Du über Regelungstechnik und Regler? Mal ne Gegenfrage gestellt, um auch etwas sagen zu können und so zu tun als ob ihr Ahnung hättet, obwohl ihr keinen blassen Schimmer hast, was "Regler" und "PID" überhaupt bedeuten?
Theor schrieb: > Das lässt sich in dieser Weise und so allgemein meiner Meinung nach > nicht sagen. > Vielmehr muss man davon ausgehen, dass verschiedene Regler für > verschiedene Zwecke und unter verschiedenen Randdbedingungen in > unterschiedlichem Maß geeignet sind. > > Deswegen meine Frage, was Du von Reglern weißt. > > So wie Du die Frage stellst, müsste man zunächst die Reglertheorie > aufarbeiten und dann die Regler vergleichen. Das ist ein wenig viel > verlangt; oder was meinst Du? ICH meine: halt die Klappe und schreib einfach "it depends" So kannst du dich auch an jeder Diskussion beteiligen, wirkst dabei, als ob du Ahnung hättest, alle anderen müssen nur 2 Wörter von dir lesen statt 2 Absätze Müll, und trotzdem erkennt jeder sofort: Theor hat nichts beizutragen, ist aber sehr geltungssüchtig.
>Wieso wird eigentlich überall die PID Architektur für Regler benutzt? >Hat das mathematische Gründe? Hohe Stabilität? Einfach? Eine lineare Strecke 1. Ordnung regelt man mit einem P-Regler. Du kannst damit das System Regler+Strecke so verändern, dass du im Prinzip jede gewünschte Geschwindigkeit hin bekommst. *1 Eine lineare Strecke 2. Ordnung regelt man mit einem PD-Regler. Du kannst damit das System Regler+Strecke so verändern, dass du im Prinzip jede gewünschte Geschwindigkeit und Dämpfung hin bekommst. *1 Man kann diesen PD Regler auch als 2 P-Regler sehen. Der erste P-Regler wirkt auf die Ausgangsgröße, der zweite auf die Zwischengröße (zb. die Bewegungsgeschwindigkeit). Eine lineare Strecke 3. Ordnung würde man mit einem PDD-Regler regeln. Aber DD macht in der Praxis keinen Sinn. Die Signale wären zu verrauscht. Um bei einem System 3. Ordnung an die Zwischengrößen zu kommen gibt es andere Methoden (Beobachter) Den I-Anteil brauchst Du bei allen Strecken, wenn du keine bleibende Regelabweichung willst. Er macht aber alles etwas langsamer. Im Prinzip geht es also darum, jede Strecke durch eine Strecke 1. Ordnung (dann mit P oder PI) oder 2. Ordnung (dann mit PD oder PID) anzunähern. Will man schneller regeln, ist die Näherung auf 2. Ordnung oder die Annahme , dass die Strecke linear ist unzureichend. Dann kommt man mit einem Zustandsregler weiter. Der ist aber komplizierter. Für Strecken mit Totzeit nimmt man nur nen I-Regler *1 In der Praxis wird das durch die endliche Ausgangsgröße (-spanung) des Reglers begrenzt.
Joe schrieb: > wieso Fuzzy Regler oder prediktive Regler selten sind Das ändert doch nichts an der zugrundeliegenden Mathematik - ich habe bereits erfolgreich prediktive Regler gebaut, aber das ist letztendlich auch ein PID-Regler, nur eben einer, der nicht die aktuelle Temperatur regelt, sondern die für die Zukunft in z.B. 1 Minute vorausberechnete. Warum? Weil die Heizung entsprechend verzögert wirkt. Aber das kann man natürlich nicht diskutieren wenn man nicht mal PID versteht. Georg
Joe schrieb: > Wieso wird eigentlich überall die PID Architektur für Regler benutzt? Das stimmt doch gar nicht.
Georg schrieb: > Aber das kann man > natürlich nicht diskutieren wenn man nicht mal PID versteht. Ich bewundere Deine didaktischen Fähigkeiten.
Georg schrieb: > Aber das kann man > natürlich nicht diskutieren wenn man nicht mal PID versteht. Na du hast PID-Regler definitiv nicht verstanden wenn du Werte im Voraus berechnest. Das ist ja eben der Trick am PID, man muss sich weder um die Zukunft sorgen, noch in der Vergangenheit verweilen. Joe schrieb: > Wieso wird eigentlich überall die PID Architektur für Regler benutzt? PID-Regler sind die Königsdisziplin bei Reglern, sie sind schnell, genau, zuverlässig aber auch entsprechend aufwendig. In der Regel werden sie auch nur als Marketing-Schlagwort benutzt, dabei sinds dann oft nur PI oder PD Regler da der dritte Teil eh zu 0 gewählt wurde...oder bei unserer tollen Heizung, wird mit PID groß beworben, ist aber tatsächlich nur ein Zwei-Punkt-Regler drin.
M. K. schrieb: > Na du hast PID-Regler definitiv nicht verstanden wenn du Werte im Voraus > berechnest. Hat er ja auch nicht mit einem PID Regler gemacht, sondern mit einem prädiktiven Regler. :)
M. K. schrieb: > oder bei > unserer tollen Heizung, wird mit PID groß beworben, ist aber tatsächlich > nur ein Zwei-Punkt-Regler drin. Diesen Eindruck habe ich auch. Aber man sollte hier auch die Ventilunterteile mit ihrer zumeist ungeeigneten Ventilkennlinie beachten.
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