Test Adapter pid (pid-Regler) V1.0.x

[Homoran]

@mcm57 eine ganz große Bitte für die Doku:

This adapter provides the functionality of a pid controller. Within one instance there could be more than one controller configured. The adpter supports configuring the paramaters (P, I, D components) and the cycle time used for calculation.

Was um Alles in der Welt ist ein PID Regler?
auch @Paul53 schreibt dauernd davon.

Könnteyt du dazu einen Zweizeiler in die Doku nehmen?

[mcm1957]

@rene55
Also die Docu liegt bei mir auf github:
https://github.com/iobroker-community-adapters/ioBroker.pid/blob/master/docs/en/pid.md

Wo hast du den Link her der nicht geht?

---

Schon gefunden. S... copy & Paste des Dokugerüsts

Soory, sollte gefixed sein

[Rene55]

@mcm57 Ich hatte auf Github unter english documentation is available here geklickt.

Nachtrag: Yes, gefixt.

[paul53]

@homoran sagte: Was um Alles in der Welt ist ein PID Regler?

Siehe Wiki

[mcm1957]

@homoran
Danke fürs Feedback.
Hab zwar in der docu auf wikipedia verlinkt, werd aber ein paar Worte direkt ins Readme schreiben damit dem User klar ist um was es prinzipiell mal geht.

[mcm1957]

@paul53 said in Test neuer Adapter pid (pid-Regler) V0.0.1-alpha.x:

@homoran sagte: Was um Alles in der Welt ist ein PID Regler?

Siehe Wiki

Und bevor die Farge kommt - ja deutsche Doku mach ich auch. Aber erst wenn klar ist ob / was sich ändert und die englische dem IST STand entspricht. Wenn wer vorher Fragen hat - es muss ja nicht jeder english können - bitte melden !

[Rene55]

@mcm57 Ich versuche gerade mal, was mit dem Adapter zu machen. Hab als 'Regler-ID' die Produktion meines Solarkraftwerks eingegeben. Dann dachte ich, dass hier im Adapter unter 'akt' der gerade aktuelle Wert stehen müsste und dann sollte ja irgendwo auch der berechnete Wert mit den Faktoren aus PID zu finden sein. Bei mir ist alles 0. Wo hab ich den Denkfehler?

[mcm1957]

@homoran
Hab mal eine Kurzbeschreibung ins Readme eingefügt. Wenn du Zeit / Lust hast schaus dir an.
Link zu Wikipedia ist inder docu (docs/en/pid.md)

Eine Kopie von wikipedia im Readme ist sicher übertrieben. Aber ich glaube die Ergänzung informiert den User mal ausreichend damit er entscheiden kann ob er sich weiter hinein vertieft oder das Ding für ihne uninteressant ist.

[mcm1957]

@rene55
Der Adapter ist stand alone. Regler ID dient nur dazu die Namen der States zu definieren. Hier kannst du z.B.1 oder auch einen (kurzen) Namen eintragen

Für die Benutzung musst du (neben den Paramatern) den Sollwert in den State 'set' und den Ist-Wert in den state 'act' schreiben, z.B. per js, blockly, rules, ... Siehe Beschreibung der states in en/pid.md

Im Prinzip wär es natürlich denkbar, dass sich der Adapter an existierende States "anhängt". Könnt ev. als Feature eingequeued werden wenn es gewiunschen ist. Frage ist da nur wie das zu konfigurieren geht und ob es ausreicht act und y dann mit was zu verknüpfen ....

Erstell einen Feature Request wenn es dir wichtig ist mit möglich genauer Info was da geunschen ist. Aber bitte bedenk, dass der Adapter kein Steuerungsdesign_und_Stromlaufplan-Werkzeug werden kann (und soll).

Für V0.0.1 quetsch ich das aber nicht mehr rein.

[Homoran]

@mcm57 sagte in Test neuer Adapter pid (pid-Regler) V0.0.1-alpha.x:

Eine Kopie von wikipedia im Readme ist sicher übertrieben.

denk ich auch.
Hab's gera mal auf Wikipedia überflogen. Das mit einem Zweizeiler zu schaffen war wohl zu optimistisch

[mcm1957]

@homoran
Nö - das Beispiel der Geschwindigkeitsregelung beim Auto beschreibt das eigentlich sehr gut.
Aber DANKE dass du was gesagt hast. Wenn man den Begriff kennt ist es einem nicht bewußt dass andere "Bahnhof" verstehen.

[Rene55]

@mcm57 sagte in Test neuer Adapter pid (pid-Regler) V0.0.1-alpha.x:

Steuerungsdesign_und_Stromlaufplan-Werkzeug

Soetwas hatte ich eigentlich erwartet.

@mcm57 sagte in Test neuer Adapter pid (pid-Regler) V0.0.1-alpha.x:

Adapter an existierende States "anhängt"

Sah aber schon sehr gut aus, da er den Quelldatenpunkt schön aufgedröselt hatte.

Ok, dann werde ich mal die Werte über die States eingeben und mal weiter schauen.

[mcm1957]

@rene55 said in Test neuer Adapter pid (pid-Regler) V0.0.1-alpha.x:

@mcm57 sagte in Test neuer Adapter pid (pid-Regler) V0.0.1-alpha.x:

Steuerungsdesign_und_Stromlaufplan-Werkzeug

Soetwas hatte ich eigentlich erwartet.

OK, als V1.x.x mach ich das auch noch.
Und im Ernst - schreib wirklich in einen Feture Request rein was du brauchst. iob ist zwar kein Wunschkonzert und ich kann und will nicht versprechen was ich einbau, aber je besser kalr ist was gewunschen wird, desto eher kannman überlegen ob und wie das geht.

[Rene55]

@mcm57 Lass mich erst noch etwas damit rumspielen, bevor ich neue Wünsche äußere. Möglicherweise macht der Adapter schon jetzt was ich brauche.

[paul53]

@mcm57
Du berechnest nach der theoretischen Methode (auf die Regelabweichung bezogen)

this.y = this.data.off + this.k_p * this.err + this.k_i * this.sumErr + this.k_d * this.diffErr;

Das wird in der Praxis selten angewendet. Man arbeitet mit Xp (Proportionalband), Tn (Nachstellzeit) und Tv (Vorhaltezeit).

y = diff * (max - min) / Xp * (1 + Summe(dt / Tn) + Tv/dt) + offset

Habe ich es nur nicht gefunden oder ist eine Umkehr der Regelrichtung (Stichwort: Heizen/Kühlen) nicht vorgesehen?

Den selten gebrauchten D-Anteil sollte man nur auf den Istwert anwenden, da der Sollwert meist große Sprünge macht.

[mcm1957]

@paul53
Ja das hast du richtig erkennt. Ich habe die Funktion ident zum hier an anderer Stelle schon erwähnten node-pid-controller (https://github.com/Philmod/node-pid-controller) umgesetzt. Da wird die D Komponente auch auch den Error angewendet. Deine Anregung bezüglich Sprungverhalten versteh ich aber.

Eine Invertierung des Ausgangs hab ich nicht vorgesehen. Diese wäre leicht außerhalb machbar, kann ich aber auch im Regler vorsehen wenn Bedarf besteht (wär ja trivial ). Bitte ggF. Feature Request einstellen.

Im Prinzip ist es aber trivial auch eine andere Funktion umzusetzen, d.h. auf Nachstellzeit / Vorhaltezeit zu wechseln. Nur beide Optionen will ich nicht anbieten :-).

BITTE UM EURE MEINUNG: Soll ich auf tn/tv umstellen gemäß obiger Formel? Oder das Verhalten analog zu node-pid-controller beibehalten???

Wobei ich bei einer Umstellung noch Nachhilfe bei der Formel brauch. (Will meine Scripten aus den 80ern nicht im Keller suchen gehen). Summe(dt/Tn) ist irgendwie nicht stimmig im I Anteil muss doch die Summe der Fehler auftreten.

[paul53]

@mcm57 sagte: Summe(dt/Tn) ist irgendwie nicht stimmig im I Anteil muss doch die Summe der Fehler auftreten.

Ja natürlich, ist eine vereinfachte Darstellung. Es ist bezüglich Deiner Berechnung nur zu beachten, dass kp als Multiplikator in alle 3 Komponenten (PID) eingeht: Tn und Tv sind auf den Ausgang bezogen. Tn ist die Zeit, um die sich der Ausgang nochmal um den gleichen Betrag ändert wie durch den P-Anteil.

Formel:

mit

Kp = (MaxOut - MinOut) / Xp

[mcm1957]

@paul53
OK, dann wart ich mal ab ob / was zu dem Thema noch kommt. In github hat fu-zhou auch einigen Input / Anregungen gegeben. Möchte gerne warten was er schreibt (außer du bist eh fu-zhou - forum / github / telegram = multiple Persönlichkeiten )

[paul53]

@mcm57 sagte: außer du bist eh fu-zhou

Nein, das von fu-zhou erwähnte NPM-Modul "pi-controller" stammt von mir.

[mcm1957]

@paul53 said in Test neuer Adapter pid (pid-Regler) V0.0.1-alpha.x:

@mcm57 sagte: Summe(dt/Tn) ist irgendwie nicht stimmig im I Anteil muss doch die Summe der Fehler auftreten.

Ja natürlich, ist eine vereinfachte Darstellung. Es ist bezüglich Deiner Berechnung nur zu beachten, dass kp als Multiplikator in alle 3 Komponenten (PID) eingeht: Tn und Tv sind auf den Ausgang bezogen. Tn ist die Zeit, um die sich der Ausgang nochmal um den gleichen Betrag ändert wie durch den P-Anteil.

Formel:

mit

Kp = (MaxOut - MinOut) / Xp

Das bedeutet also:
MaxOut und MinOut Werte werden obligatorisch.

Kp = (MaxOut-MinOut) / Xp
e = act - set  
(Integral e) ... e + e[t-1] + e[t-2] .... Summe aller Differenzen, sumErr derzeit
de = e - e[t-1]

Input
act ... aktueller IST Wert (Input)
set ... aktueller SOLL Wert (Input)

Parameter
Xp ... Parameter für Verstärkung (und damit auch Proportionalanteil)
Tn ... Nachlaufzeit (ms) - Parameter für Integralanteil
Tv ... Vorhaltezeit (ms) - Parameter für Differentialanteil
dt ... Zeitdifferenz zu letzter Berechnung (ms), ca Zykluszeit od Zeit zw 2 manuellen Triggern

Output
u ... output, derzeit y

Den Sinn des Max-Min Terms versteh ich nur bedingt. Die Begrenzung des Ausgangswertes auf Max bzw. Min erspart das jedenfalls nicht. Die Differenz zwischen Act und Set kann ja "beliebig" sein. Ergo könnte man max und min ja auch in Xp berücksichtigen. Da brauch ich noch ne Erklärung.

Offset wird in jedem Fall noch dazu gerechnet.

Und Invertierung wäre ja einfache Invertieren des Ausgangswerte ( y = -y). Oder überseh ich da was?