$K_p=1.2\,\tau/(K\cdot L),\quad T_i=2L,\quad T_d=0.5L$
Kp・積分時間Ti・微分時間Tdを変え、出力と操作量を比較するPID制御の学習ツール。1次遅れ・むだ時間・2次系・積分系を選び、オーバーシュート、90%到達時間、IAEを確認できます。
条件をそろえて試す
初期条件の1次遅れ系(プロセスゲイン1、時定数5秒)、Kp=1、Ti=5秒、Td=0秒、目標値1、計算時間50秒では、90%到達時間は約11.5秒、IAEは約4.99です。まずKpだけを変えて応答と操作量を見比べてください。
計算機へ ↑基本形は u=Kp(e+∫e dt/Ti+Td·de/dt)。並列形との換算は Ki=Kp/Ti、Kd=Kp·Td です。本実装は0.02秒刻みの数値積分、微分フィルター、操作量±10の制限を使います。タンクの実演パネルには独立した設定があります。
同じKpならKi=Kp/Tiなので、Tiが大きいほど積分作用は弱くなります。完全に無効化するには「積分作用を無効化」を使います。Pプリセットはこれを選びます。タンク実演ではTi最大値40秒で積分が無効になります。
立上り時間は目標値の90%への初回到達(10–90%ではありません)。整定時間は最後の帯外サンプルの次から終了まで±2%帯内にいる場合だけ表示します。終了時が帯外なら「—」。終了時偏差は有限時間の値で、定常状態とは限りません。
初期値の提案です。むだ時間のない系では仮のむだ時間を使い、入力範囲内に制限します。最適性や実機の安定を保証しないため、応答・操作量・飽和を確認して調整してください。
できません。装置の単位、PID形式、サンプリング周期、センサー雑音、アクチュエーター制限が必要です。本ページはモデル比較用で、実機への書き込み機能はありません。