Test Adapter pid (pid-Regler) V1.0.x
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@mcm57 es scheint so zu sein, dass bei Tn >1 der Regler sich bei max festhängt und bei Tn < 1 sich der Regler bei min festhängt. Nur bei Tn = 1 funktioniert's. Wenn der Regler mal hängt, bekommt man ihn wieder in Gang, indem man Tn = 1 setzt.
Und bei Tn < 1 läuft der Regler Richtung max, bleibt nicht stehen und fängt wieder bei min an (bei Regelabweichung mit entsprechendem Vorzeichen), habe als max diesmal 3, nicht 11 drin:
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@fu_zhou
Ja ich glaub ich hab den Fehler schon. Die Umstellung dass sumErr schon beim integrieren tn berücksichtigt dürfte nicht in die Limitierung eingeflossen sein,Kannst du mir bitte noch deine Parametereinstelliung (kp, tn, tv, max, min, gff off) schicken? Ich will das mal in Excel nachrechnen was ich codiere
sumErr wird nämlich beim begrenzen auch limitiert. Nur muss das zurückgerechnet werden dass sumErr xxx ganu y == lime rgibt. Und dürfte der Wurm drinnen sein.
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@mcm57
Kp = 0,1
Tn = > 1 oder < 1 (10 im Produktivbetrieb, wird sich aber noch ändern, wenn der Regler min/max richtig verarbeitet
) oder = 1 um den Regler wieder in Gang zu setzen
Tv = 0
max = 3 (11 im Produktivbetrieb)
min = 1
off = 0
sup = 0,2 -
@fu_zhou
Bitte teste mal die neueste Release (0.0.6).Lt. Excel sollt es nun passen. Der Sprung um 10 den du beobachtet hast passt auch zu tn=10
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@mcm57 Habe jetzt mit Tn > 1 und Tn < 1 getestet. Jetzt passt es, was ich so gesehen und probiert habe! Auf in's Wochenende - PV-Überschuss-Laden geregelt bekommen!
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Mal ein kurzes Fazit von der PV-Überschussladung: Echt super, mit dem Regler!
Ich verwende folgende Parameter:
- Istwert: aktuelle Netzleistung (- = Einspeisung, + = Bezug)
- Sollwert: 0,1 kW Netzeinspeisung (= -0,1 kW), wobei ich den verschieben kann, z.B. auf +3,0 kW, um auf jeden Fall zu laden (dann halt nicht PV-Überschuss)
- Kp=0,1, Tn=10s, Tv=0s (bisher nur PI-Regler)
- sup: 0,2 kW: damit werden Schwankungen im Haus (hier ne Lampe an, da startet der Kühlschrank) gut weggefiltert, ebenso wird damit die Situation verhindert, dass der Regler die Wallbox als Sprungantwort ständig zwischen 2 Stromstärken hin- und herschaltet (z.B. 7A - 8A -7A, die Wallbox goE HomeFix arbeitet nur mit ganzen Ampere)
- min: die Wallbox startet bei 230V, 6A (= ca.1,4 kW), d.h. mein min ist fix auf 1.3 kW eingestellt => der Regler braucht nicht die gesamte Totzone von 0 bis 1.4 kW hochreglen, bis die Ladung freigegeben wird
- max: berechne ich dynamisch aus verfügbarer PV-Leistung minus 0,5 kW Grundlast plus Sollwert Netzbezug. Wenn eine Wolke drüber zieht und die PV-Leistung einbricht, muss der Regler nicht erst runterregeln, sondern reduziert die Ladeleistung sehr schnell. Ich nutze daher Kp, nicht Xp, weil die Veränderung von max keinen Einfluss auf y haben darf (außer y > neues max).
- hold: setze ich auf true, wenn die Anzahl der Phasen (1 nach 3, 3 nach 1) aufgrund der angeforderten Ladeleistung umgeschaltet wird. Die Wallbox pausiert hier kurz den Ladevorgang, was dazu führt, dass die vorherige Ladeleistung schlagartig ins Netz gegeben wird und der Regler mit einem Sprung antworten würde, was dazu führt, dass die Phasen ständig hin- und herschalten und gar nicht mehr geladen wird (durch die Ladepause bei der Phasenumschaltung). hold setze ich wieder auf false, wenn die Phasenumschaltung abgeschlossen ist und die Wallbox mit der neuen Anzahl Phasen weiterlädt
Ich muss mal sehen, ob ich noch eine Tv ermittle und in wie weit Kp, Tn und sup noch weiter optimiert werden können. Bisher bin ich aber schon sehr zufrieden!
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@fu_zhou
Danke für das ausführliche Feedback incl Anwendungsbericht. -
Bitte steinigt mich nicht wegen der vielleicht blöden Frage, aber wäre dieser Adapter prinzipiell auch dafür geeignet, die Lade-/Entladeleistung eines PV-Akkus zu berechnen um eine "Nulleinspeisung" zu erreichen?
Derzeit steuere ich mein Victron-System mehr oder weniger "klassisch", d. h., ich regele jede Sekunde nach in der Hoffnung, am Zähler 0kW zu erreichen...
PID ist für mich Neuland ... klingt aber spannend
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@oxident sagte: geeignet ... um eine "Nulleinspeisung" zu erreichen?
Ja.
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@oxident Du hast aus meiner Sicht genau so einen Anwendungsfall, für den der PID-Adapter gedacht ist.
Wie "regelst" du denn jetzt nach? Wie gibst du dem Victron-System die Lade-/ Entladeleistung vor?
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@fu_zhou Ich prüfe jede Sekunde, wie die Bilanz am Stromzähler ist und addiere dieses Wert zum derzeitigen Setpoint des Victron Multiplus:
Setpoint-Neu += (Setpoint-Alt + Netzbezug)
Da dies aber schnell zu krassen Schwingungen geführt hat habe ich die Formel ein wenig verändert:
Setpoint-Neu += (Setpoint-Alt + Netzbezug) * 0.6
Außerdem führe ich die Änderung nur aus, wenn der Netzbezug < -100 oder > 100 ist da ich dummerweise noch einen weiteren, nicht steuerbaren Akku hab.
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@oxident da hast du im Prinzip einen P-Regler gebaut mit Kp = 0,6, sup = 100 und Zykluszeit 1 Sekunde. Die Eigenschaft eines P-Reglers ist, dass es bei einer bleibenden Regelabweichung bleibt, diese wird erst durch einen I-Anteil abgebaut. Ist eine Nachstellzeit Tn parametriert, bekommst du einen PI-Regler, parametrierst du noch eine Vorhaltezeit Tv, bekommst du einen PID-Regler, der noch schneller reagiert, als ein PI-Regler.
Wenn du dein System zu gleichmäßigen Schwingungen bringen kannst, kannst du z.B. über Ziegler-Nichols oder Chien, Hrones und Reswick Kp, Tn und Tv ermitteln, siehe: https://de.wikipedia.org/wiki/Faustformelverfahren_(Automatisierungstechnik)
Du musst dabei aber immer bedenken, dass dein System die durch den Regler ausgegebenen Änderungen der Stellgröße = bei dir die Ansteuerung der Lade- und Entladeleistung des Akkus dauerhaft verkraften muss. Es nützt dir ja nichts, wenn du die Nulleinspeisung mit optimalen Reglerparametern hinbekommst, aber nach einem halben Jahr die Elektronik oder der ganze Akku kaputt ist, weil die Bauteile mechanisch/elektronisch nicht für eine stetige Regelung ausgelegt und geeignet sind. -
@fu_zhou Wow, danke Dir. Dann hab ich genug Lesestoff für das Wochenende
Über die Grenzen des Akkus muss ich mir zum Glück keine Gedanken machen. Da bremst mich das BMS notfalls. Ubd mehr als 400W/s wird eh nicht geändert. Diese Rampenzeit wird vom Ladegerät forciert.
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@fu_zhou
DANKE für seinen Support in Regelungstechnik.
Bei Softwareproblemen kann ich ja helfen - in Regelungstechnik bin ich allerdings eher wenig informiert. -
@fu_zhou das ist ein interessanter Anwendungsfall, den sicher einige hier übernehmen können. Vielleicht würde sich hier anbieten einen eigenen thread hierzu anzulegen, oder?
Also.. ich versuche es grad nachzubauen. Bisher war ich eigentlich ganz zufrieden mit meinem eigenen SCript dazu, aber besser geht immer
Bisher habe ich immer die Ampere-Zahl geregelt. Wenn ich es richtig sehe nutzt du den unteren DP, der aus Watt die Ampere macht, richtig?go-e.1.energy.adjustAmpLevelInWattsUnd wenn ich es richtig verstehe muss ich da irgendwie in der selben Einheit bleiben... also alles in kW?
Ich habe erstmal ganz plump angefangen. Ein Script setzt den actual value auf die aktuelle Netzleistung vom smartmeter, also wie bei dir (- = Einspeisung, + = Bezug). Der Wert kommt in Watt rein, deswegen teile ich den Wert durch 1000 um auf kW zu kommen:
Den Teil von dir für die max Berechnung habe ich noch nicht implementiert. Ich habe hier erstmal nur die Zahl 3,7 für 3,7 kW eingesetzt und 1,4 kW für min.
So lasse ich erstmal laufen ohne das dieses Script wirklich eingreift.... sprich der y-Wert wirkt noch nicht aktiv. Set habe ich auf 0 gesetzt.Das Ganze scheint schon mal so zu reagieren wie erwartet:
y wird geregelt zwischen 1,4 und 3,7 kW. Bei Bezug wird es kleiner Richtung 1,4 und bei Einspeisung wird es größer Richtung 3,7.
Ich werde das mal beobachten und dann mal scharf ausprobieren.Mein altes SCript hat bisher immer in 1 A-Schritten geregelt. Interessant wäre es ob das jetzt auch mit größeren Sprüngen funktionieren könnte.
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Ein neuer Thread zum Support der regelungstechnischen Fragen (im Gegensatz zu Fragen die die Softwareimplemntierung, Abstürze, Features, ... betreffen, würde wahrscheinölich Sinn machen.
ABER wie schon geschrieben, ich bin zu wenig Regelungstechniker um hier seriös unterstützen zu können.Falls also wer von euch hier bereit ist zu supporten, bitte gern einen Extra Thread aufmachen (oder mir sagen, dann mach ichs). Es kann auch gerne das Wiki (https://github.com/iobroker-community-adapters/ioBroker.pid/wiki) benutzt werden falls das sinnvoll erscheint und jemand z.B. Artikel zum Einsatz mit einer konkreten Aufgabenstellung ablegen will.
Größter Nachteil diese Threads ist dass ich nicht weiß ob "nicht-tester" hier posten können. Ansonsten stört es mich auch nicht, wenn hier diskutiert wird solange es mit dem pid Adapter im Zusammenhang steht.
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@lobomau mach doch mal ein Thread auf "PID-Adapter: Anwendungs-Ideen und -Möglichkeiten" oder so ähnlich.
@lobomau sagte in Test neuer Adapter pid (pid-Regler) V0.0.x:
Bisher habe ich immer die Ampere-Zahl geregelt. Wenn ich es richtig sehe nutzt du den unteren DP, der aus Watt die Ampere macht, richtig?
ich kenne den Datenpunkt so nicht, ich nutze MQTT und verwende da amp.set und versorge den state mit ganzen (Ampere-) Zahlen. Die Stromstärke berechne ich aus der vom Regler ermittelten Leistung in kW und runde auf ganze Zahlen ab. Den Code vom Blockly findest du unten - einfach in Blockly importieren und versuchen nachzuvollziehen
Warum regle ich die Leistung und nicht die Stromstärke? Weil die Leistung von 1.4 bis 11 kW geht, bei ca. 4 kW aber der Sprung von 16 zurück auf 6 A kommt, während dann mit 3 und nicht mehr mit 1 Phase geladen wird. Wenn du mit max. 3.7 kW laden möchtest (=1-phasig) kannst du auch die Stromstärke von 6 - 16 A regeln.@lobomau sagte in Test neuer Adapter pid (pid-Regler) V0.0.x:
Und wenn ich es richtig verstehe muss ich da irgendwie in der selben Einheit bleiben... also alles in kW?
Istwert und Sollwert müssen die gleiche Einheit haben, sonst lässt sich ja die Regelabweichung nicht vernünftig berechnen. Der Reglerausgang muss dann zum Stellglied passen, kann 0-100 (%) sein, kann 0-11 (kW) sein, 0-10 (V), 6-16 (A), -1400 - 1400 (U/min) sein usw. (wird ja durch min und max definiert).
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<mutation xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" delay_input="true"></mutation> <field name="OID">mqtt.0.go-eCharger.psm.set</field> <field name="WITH_DELAY">TRUE</field> <field name="DELAY_MS">5</field> <field name="UNIT">sec</field> <field name="CLEAR_RUNNING">TRUE</field> <value name="VALUE"> <block type="math_number" id="1T`;KG`5.v+,cGi7U-gZ"> <field name="NUM">1</field> </block> </value> </block> </statement> </block> </next> </block> </statement> <next> <block type="on" id="D=Z$+roFM-SNg72/,9b`"> <field name="OID">mqtt.0.go-eCharger.modelStatus</field> <field name="CONDITION">ne</field> <field name="ACK_CONDITION"></field> <statement name="STATEMENT"> <block type="controls_if" id="~D;_*(4y7:7F95q|YE*v"> <value name="IF0"> <block type="logic_compare" id="ofUANLJu18F7)zOxwnKK"> <field name="OP">NEQ</field> <value name="A"> <block type="on_source" id="1qySnM7=m`b@4K]I^A8F"> <field name="ATTR">state.val</field> </block> </value> <value name="B"> <block type="math_number" id="X{om?Wpv,SD#?)Awr$72"> <field name="NUM">23</field> </block> </value> </block> </value> <statement name="DO0"> <block type="control" id="9o3x0+NZi9FOv$%Jn],I"> <mutation xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" delay_input="true"></mutation> <field name="OID">pid.0.C-Wallbox_Ladeleistung.in.hold</field> <field name="WITH_DELAY">TRUE</field> <field name="DELAY_MS">5</field> <field name="UNIT">sec</field> <field name="CLEAR_RUNNING">TRUE</field> <value name="VALUE"> <block type="logic_boolean" id="]rfM^IuodA02kP75,*w0"> <field name="BOOL">FALSE</field> </block> </value> </block> </statement> </block> </statement> <next> <block type="comment" id="4CFmsu+d62e8[O_1TJJ$"> <field name="COMMENT">Ladestrom in ganzen Ampere verzögert an Wallbox senden (Flatterschutz)</field> <next> <block type="on" id="}ee8Ww@51lY/sJH48da="> <field name="OID">javascript.0.Wallbox.Ladestrom_temp</field> <field name="CONDITION">ne</field> <field name="ACK_CONDITION"></field> <statement name="STATEMENT"> <block 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</statement> <next> <block type="on" id="5fjJvXZz9=9xHMmXqipC"> <field name="OID">javascript.0.Wallbox.Ladestrom</field> <field name="CONDITION">ne</field> <field name="ACK_CONDITION"></field> <statement name="STATEMENT"> <block type="control" id="s$Nt!/B/Vr%PS,`~~{Dt"> <mutation xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" delay_input="true"></mutation> <field name="OID">mqtt.0.go-eCharger.amp.set</field> <field name="WITH_DELAY">TRUE</field> <field name="DELAY_MS">5</field> <field name="UNIT">sec</field> <field name="CLEAR_RUNNING">TRUE</field> <value name="VALUE"> <block type="on_source" id="G}rg6b4k{eWdw-W7?WZp"> <field name="ATTR">state.val</field> </block> </value> </block> </statement> </block> </next> </block> </next> </block> </next> </block> </next> </block> </next> </block> </next> </block> </next> </block> </next> </block> </next> </block> </next> </block> </next> </block> </next> </block> </next> </block> </next> </block> </next> </block> </next> </block> </xml> -
Ich hab da mal ein Topic geöffnet.
Bitte sobald passedn dorthin wechseln wenn es um Anwendung / Regelegungstechnikfragen geht.
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ich beobachte gerade die Überschussladung und stelle fest, dass mit der Zykluszeit noch etwas nicht ganz stimmt. Ich habe 500 ms parametriert, das ist auch der Wert, auf den immer wieder gesprungen wird, aber zwischendrin kommen sporadisch "Einbrüche" z.B. auf 41, 280, 340 ms, ich glaube, immer folgend auf die (dynamische) Veränderung von max. @mcm57 kannst du da noch mal reinschauen?
Ergänzung: Es sieht so aus, als wenn das immer passiert, wenn man einen "para" ändert - auch bei Tn, Kp etc.
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@fu_zhou
Das sollte so nicht sein ist aber denkbar. Ich schaus mir an. Bin nur nicht sicher ob ich heut noch an pc komme. Bin unterwegs.
