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

[mcm1957]

Ich dachte eigentlich, dass ich nur mal schnell den node-pid code in einen Adapter integriere.
So kann man sich täuschen

Sorry für die immer noch vorhandenen Fehler. Und DANKE für euren Testaufwand. Ohne den würde der Adapter wohl noch viel länger fehlerhaft bleiben.

McM

P.S: Für heute bin ich zu müde um mal schnell was rauszuschießen. Wird wohl morgen od. ev. Freitag werden für die nächste Version

[Ben1983]

@mcm57 alles gut. Top Entwicklung des Adapters.
Mit dem integralanteil wäre es echt cool, wenn der immer nur den letzten Teil mit dem aktuellen Tn auf den alten Wert packt.
Das ist beim einstellen schon wesentlich besser zum Testen.

[fu_zhou]

@mcm57 hier ein Ausschnitt aus dem Quellcode vom S7-PID = der P-I-Teil, der sieht wie folgt aus:

(* read last cycle time in Microseconds *)
tx := T_PLC_US();
tc := DWORD_TO_REAL(tx - t_last);
t_last := tx;

(* calculate proportional part *)
p := KP * IN;

(* run integrator *)
i := (IN + in_last) * 5.0E-7 * KI * tc + i;
in_last := IN;

(* calculate output Y *)
Y := p + i;

Das sieht so aus, wie @Ben1983 oben schreibt: aufgeteilte Berechnung, und daher kein Sprung bei Verändern von Tn im laufenden Betrieb, oder?

[mcm1957]

@fu_zhou

Danke f.d. Beispiel. Im Prinzip hab ich es so umgesetzt.
In deinem Codebeispiel wird nur anscheinen der Mittelwert (?) der Fehlerwerte integriert - anders kann ich mir lastIn nicht erklären. Ich integriere "nur" den Fehlerwert. Glaube aber nicht, dass dies viel Unterschied im Verhalten macht, zumindest sicher nicht wenn der Fehlerwert nicht groß herumspringt.

[mcm1957]

@fu_zhou @Ben1983

Release 0.0.3-alpha.1 ist da

• geändert: Einstellung rst Zustand löst keine Neuberechnung mehr aus
• geändert: State diff zeigt nun den Fehlerwert, auch wenn sup aktiv ist
• geändert: Die Berechnung des I-Teils wurde geändert; Änderungen a, Paramater Tn wirken nur mehr auf zuküftige Anteile",

Offen ist noch die Anpassung der Formel im GUI

Schaut bitte mal ob das jetzt besser passt.

[fu_zhou]

@mcm57 Der ganze PID-Algorithmus in der S7 ist eine Kombination aus Funktions-Aufrufen. Ist es hilfreich, wenn ich das alles mal zusammensuche? Ich glaube eher nicht, dazu sind wir hier schon weit genug, würde ich sagen.

[fu_zhou]

@mcm57 cool, schaffe ich aber erst heute Abend, auch wenn mich das aktuell mehr juckt, als die Arbeit

[mcm1957]

@fu_zhou said in Test neuer Adapter pid (pid-Regler) V0.0.3-alpha.x:

@mcm57 Der ganze PID-Algorithmus in der S7 ist eine Kombination aus Funktions-Aufrufen. Ist es hilfreich, wenn ich das alles mal zusammensuche? Ich glaube eher nicht, dazu sind wir hier schon weit genug, würde ich sagen.

Danke für das Angebot.
Aber ich glaube auch, dass wir das nur (mehr) machen sollten, wenn es hier Probleme gibt die am Algorithmus liegen könnten.

McM

[Ben1983]

@mcm57 Jetzt ist es aber so, wenn man während hold einen Reset macht, passiert nichts => OK
setzt man dann hold wieder auf false, beginnt der Regler mit y = 0 neu zu regeln.

Wäre es keine Option, wenn Hold = true ist den rst state einfach zu bestätigen, aber nichts zu machen?

[Ben1983]

@mcm57 Liegt das am Hold bit, dass die diff nicht passt?

[mcm1957]

@ben1983 said in Test neuer Adapter pid (pid-Regler) V0.0.3-alpha.x:

@mcm57 Jetzt ist es aber so, wenn man während hold einen Reset macht, passiert nichts => OK
setzt man dann hold wieder auf false, beginnt der Regler mit y = 0 neu zu regeln.

Wäre es keine Option, wenn Hold = true ist den rst state einfach zu bestätigen, aber nichts zu machen?

RST sollte keine außertourliche Neubrechnung auslösen, genausowenig wie das Ändern von act, set, ... RST mcht genau eines - der Integralspeicher wird resetted. Damit wird die Vorgeschuchte vergessen und beim nächsten Rechenzyklus wie bei einem ersten Start berechnet.

Das bei hold=true keine Reaktion auf y zu sehen ist ist daher gewunschen und m.E. ok.

Beim Restart (hold=false) wird y auf set-act/kp + offset gesetzt. Beim ersten Zyklus gibt es keinen Integralteil da dt mangels Vorgängerwert null ist. Wenn also am Ausgang y 0 angelegt wird, dann muss err = 0 sein (bzw. err*kp-off).

Bitte ggef das Loggend er Berechnungen aktivieren:

Dann sollten die Berechnungszyklen im Log auftauchen:

RST während eines Holds zu ignorieren wäre m.E. unlogisch.

[mcm1957]

@ben1983 said in Test neuer Adapter pid (pid-Regler) V0.0.3-alpha.x:

@mcm57 Liegt das am Hold bit, dass die diff nicht passt?

Ich gehe mal davon aus, dass act nach dem letzen Update von y (und diff) sich wieder geändert hat. Diff wird NICHT ständig aktualisiert sondern spiegelt jenen diff Wert dar der bei der letzen Berechnung verwendet wurde. Act und Set können sich dann bis zur nächsten Berechnung ändern.

Änderungen von Act oder Set lösen keine extra Neuberechnung aus.

Ansonsten bitte wie oben die Berechnungslogs aktivieren und den zugehörigen Output posten.

[MartinP]

Instinktiv habe ich gewisse Vorbehalte, einen Regler zu weit weg von der zu regelnden Strecke zu implementieren.

Dass bei gutmütigen Regelkreisen auch eventuelle Latenz, die beim Durchschleusen durch den iobroker entstehen kann kein Problem ist, ist sicherlich einleuchtend. Schwieriger wird es, wenn schneller nachgeregelt werden muss.

Kennt noch jemand den "Magnet-Schweberegler"?

https://www.mikrocontroller.net/attachment/43883/Artikel_zum_Magnet-Schweberegler.pdf

Wäre ein so zeitkritischer Regelkreis auch mit einem iobroker Regler-Adapter möglich?

[mcm1957]

@martinp
Sorry, dass kann ich dir nicht beantworten.

Die Entfernung spielt wahrscheinlich keine Rolle - wenn schon die Laufzeit des Signals am Kabel relevant wird, dann bruachen wir über Regler in Software wohl nicht sprechen. Prinzipiell ist aber ioBroker sicher nicht als Echtzeitsystem zu sehen.

[fu_zhou]

Das Verhalten von y bei Änderung von Tn bei laufendem Regler ist jetzt so, wie ich es mir gewünscht habe - danke! Die Kombinationen aus man, hold, rst, die ich jetzt mal so beim Rumspielen probiert habe, sind nachvollziehbar. @Ben1983 was meinst du?
Philosophiefrage ist folgendes Szenario: Regler auf hold, dann rst = true => y bleibt stehen, dann hold = false => rst wird jetzt ausgeführt und der Regler fängt bei 0 an bzw. mit der Kp Sprungantwort. Heißt also, solange der Regler auf hold ist, bleibt das y stehen, das zum Zeitpunkt von hold ausgegeben wurde, selbst wenn rst = true gesetzt wird. Die philosophische Frage ist jetzt: so lassen oder bei hold = true führt ein rst = true zu y = 0 (das dann stehen bleibt, weil ja hold = true). Wenn dann hold = false gesetzt wird, ist das Ergebnis das gleiche (Regler startet y zu verändern ab 0), nur sieht man durch y = 0, dass rst betätigt wurde. Der Unterschied ist der Zeitpunkt, wann y = 0 wird. Einmal bei rst = true, das andere mal bei hold = false.

Ah sehe gerade, dass das weiter oben schon diskutiert wurde, lasse es trotzdem mal stehen...

[mcm1957]

@fu_zhou
Ich möchte eigentlich konsequent den Y Ausgang nur bei einer Neuberechnung ändern.
Warum?
hold = true y=bleibt unverändert ist klar nachvollziehbar

Wenn man bei hold=true auf RST reagiert, dann kommt als nächstes die Frage warum ein Ändern vion OFFS, MAN, MIN nichts ändert. Und warum sich die Änderung von SET, ACT nichts auswirkt.
Das führt in einen Teufelskreis - meiner Ansicht nach.

Und bei JEDER Änderung von Eingangsgrößen sofort neu zu berechnen führt bei einer Regelstrecke mit kurzer Verzögkerung (z.B. Y wirkt unverzögert auf act) zu einer Dauerberechnungsloop die den iob potenziell lahmlegt. Also auch nicht so toll.

Ich würde das Ganze mal so lassen.
Falls es wirklich Bedarf für ein erweitertes (!), soll heißen explizit einstellbares oder auslösbares und kompatibles Verhalten gibt, kann man natürlich über einer Erweiterung reden. Denkbar wäre z.B. ein Calculate Now Triggerstate. Ich bezweifle nur dass der Bedarf hier nennenswert ist.

Insofern bitte mal den aktuellen Stand anschaun und allfällige Fehler melden. (Oder auch kurz, dass nix aufgefallen ist).

Ich werde - sofern keine Probleme hier auftauchen - nach Update der Doku den Stand mal in den regularäen Beta Test (incl. Lates Request) schicken.

[fu_zhou]

@mcm57

@mcm57 sagte in Test neuer Adapter pid (pid-Regler) V0.0.3-alpha.x:

Ich würde das Ganze mal so lassen.

Ansonsten läuft das Ding jetzt bei mir ohne Auffälligkeiten und ich nehme den Adapter mit dem aktuellen Stand mal produktiv.

[fu_zhou]

@mcm57 jetzt fällt mir im Produktivbetrieb doch was auf: wenn max erreicht ist (lim = 1), in meinem Fall unten 11, wird i_sumerr schlagartig auf den 10-fachen Wert vom vorherigen Wert gesetzt und trotz großer Regelabweichung hält der Regler y bei max, obwohl y schnell kleiner werden müsste. Bei 10.9 war i_sumerr z.B. 110, dann springt i_sumerr bei Erreichen vom Limit (11) auf 1100. Und von dort kommt der Regler dann nicht mehr weg, weil vom hohen i_sumerr verhältnismäßig kleine Werte abgezogen werden bei einer Regelabweichung in die andere Richtung.

[mcm1957]

@fu_zhou
Bitte aktiviere "log calculation" und poste mal die logs

(https://forum.iobroker.net/topic/64250/test-neuer-adapter-pid-pid-regler-v0-0-3-alpha-x/191)

Ich schau derweil mal in den Code

Und fährst du "normal" oder "inverted" ?

[fu_zhou]

@mcm57 ich fahre normal, nicht invertiert.
hier das log beim erreichen von max:

pid.0
2023-04-14 18:12:24.112	info	[C-TestRegler2] update() - {"ts":1681488744112,"act":-2,"set":-0.5,"diff":1.5,"off":0,"err":1.5,"y":11,"lim":true,"dt":501,"differr":null,"sumerr":1085,"supr":false}

pid.0
2023-04-14 18:12:23.612	info	[C-TestRegler2] update() - {"ts":1681488743611,"act":-2,"set":-0.5,"diff":1.5,"off":0,"err":1.5,"y":11,"lim":true,"dt":500,"differr":null,"sumerr":1085,"supr":false}

pid.0
2023-04-14 18:12:23.111	info	[C-TestRegler2] update() - {"ts":1681488743111,"act":-2,"set":-0.5,"diff":1.5,"off":0,"err":1.5,"y":10.999374999999967,"lim":false,"dt":501,"differr":null,"sumerr":108.49374999999966,"supr":false}

pid.0
2023-04-14 18:12:22.611	info	[C-TestRegler2] update() - {"ts":1681488742610,"act":-2,"set":-0.5,"diff":1.5,"off":0,"err":1.5,"y":10.991859999999969,"lim":false,"dt":500,"differr":null,"sumerr":108.41859999999967,"supr":false}

und hier das log , wenn ich von act -2 auf act +3 springe, dann müsste y von max weg wieder kleiner werden, passiert aber nicht:

pid.0
2023-04-14 18:15:03.311	info	[C-TestRegler2] update() - {"ts":1681488903311,"act":3,"set":-0.5,"diff":-3.5,"off":0,"err":-3.5,"y":11,"lim":true,"dt":501,"differr":null,"sumerr":1135,"supr":false}

pid.0
2023-04-14 18:15:02.810	info	[C-TestRegler2] update() - {"ts":1681488902810,"act":3,"set":-0.5,"diff":-3.5,"off":0,"err":-3.5,"y":11,"lim":true,"dt":501,"differr":null,"sumerr":1135,"supr":false}

pid.0
2023-04-14 18:15:02.309	info	[C-TestRegler2] update() - {"ts":1681488902309,"act":-2,"set":-0.5,"diff":1.5,"off":0,"err":1.5,"y":11,"lim":true,"dt":501,"differr":null,"sumerr":1085,"supr":false}

pid.0
2023-04-14 18:15:01.808	info	[C-TestRegler2] update() - {"ts":1681488901808,"act":-2,"set":-0.5,"diff":1.5,"off":0,"err":1.5,"y":11,"lim":true,"dt":500,"differr":null,"sumerr":1085,"supr":false}

und 2 Minuten später sieht es noch genauso aus:

pid.0
2023-04-14 18:17:57.000	info	[C-TestRegler2] update() - {"ts":1681489077000,"act":3,"set":-0.5,"diff":-3.5,"off":0,"err":-3.5,"y":11,"lim":true,"dt":500,"differr":null,"sumerr":1135,"supr":false}

pid.0
2023-04-14 18:17:56.500	info	[C-TestRegler2] update() - {"ts":1681489076500,"act":3,"set":-0.5,"diff":-3.5,"off":0,"err":-3.5,"y":11,"lim":true,"dt":501,"differr":null,"sumerr":1135,"supr":false}

pid.0
2023-04-14 18:17:55.999	info	[C-TestRegler2] update() - {"ts":1681489075999,"act":3,"set":-0.5,"diff":-3.5,"off":0,"err":-3.5,"y":11,"lim":true,"dt":500,"differr":null,"sumerr":1135,"supr":false}