G - Physics – 05 – B
Patent
G - Physics
05
B
G05B 11/42 (2006.01) G05B 5/01 (2006.01)
Patent
CA 2297289
A method of preventing windup in a PID controller when using a nonlinear gain parameter is disclosed that is used in the PID controller of a process control system. The PID controller is arranged to produce within a current execution cycle a Control Variable (CV) to a device that is controlling a process responsive to an input Process Variable (PV), a setpoint (SP), and a gain parameter (K). The present invention receives the PV, the SP, and the K and generates a proportional, integral, and derivative component of the deviation of the PV from the SP. The components so generated are used to calculate an incremental output CV for the current execution cycle. A current value of gain is next calculated by subtracting the value of the gain for the current cycle from the value of the gain from the previous cycle. Testing for a linear or nonlinear gain parameter is done next and, responsive to a nonlinear gain parameter, a nonlinear gain change component is calculated and added to the incremental output CV. An output CV is generate for the current execution cycle by adding the incremental ouput CV modified by the nonlinear gain change component to the CV value of the previous execution cycle. The accumulated sum of proportional, integral, and derivative components of previous execution cycles are updated with the proportional, integral, and derivative components generated by the current execution cycle. These accumulated values will be used in calculating the nonlinear gain change component in the next cycle. However, if the testing identifies a linear gain parameter, the nonlinear gain change calculation is skipped and the output CV is generated by adding the incremental output CV to the CV value of the previous execution cycle.
L'invention concerne un procédé de prévention de l'emballement d'un régulateur PID lorsque le paramètre de gain utilisé par ce régulateur PID de système de commande de processus est non linéaire. Ce régulateur PID est conçu pour fournir, dans un cycle d'exécution courant, une variable de commande (CV) à un dispositif de commande de processus en réaction à la définition d'une variable de processus (PV), d'un point de consigne (SP), et d'un paramètre de gain (K). La présente invention permet de recevoir la variable de processus, le point de consigne, et le paramètre de gain, puis de produire, pour l'écart de la variable de processus par rapport au point de consigne, une composante proportionnelle, une composante intégrale, et une composante dérivée. Les composantes ainsi produites servent ensuite à calculer, pour le cycle d'exécution courant, une variable de commande de sortie incrémentielle. Ensuite, à partir de la valeur de gain du cycle précédent, on calcule, pour le cycle d'exécution courant, une valeur de gain. On teste alors le paramètre de gain linéaire ou non linéaire, puis, à partir d'un paramètre de gain non linéaire, on calcule une composante de variation de gain non linéaire que l'on ajoute à la variable de commande de sortie incrémentielle. Le procédé consiste ensuite à produire, pour le cycle d'exécution courant, une variable de commande de sortie en ajoutant, à la valeur de la variable de commande du cycle d'exécution précédent, la variable de commande de sortie incrémentielle telle qu'elle a été modifiée par la composante de variation de gain non linéaire. La composante proportionnelle, la composante intégrale, et la composante dérivée produites par le cycle d'exécution courant servent à mettre à jour le cumul des trois composantes (proportionnelle, intégrale, et dérivée) des cycles d'exécution précédents. Ces cumuls serviront ensuite à calculer la composante de gain non linéaire du cycle suivant. Néanmoins, si le test fait apparaître un paramètre de gain non linéaire, on ne calcule pas la variation de gain non linéaire, et on obtient la variable de commande de sortie en ajoutant, à la valeur de la variable de commande du cycle d'exécution précédent, la variable de commande de sortie incrémentielle.
Honeywell Inc.
Smart & Biggar
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1612293