Tuningmenetelmät

Tuningmenetelmät ovat menetelmiä, joilla määritellään säätöjärjestelmän ohjausparametrit siten, että järjestelmä saavuttaa toivotun vasteen, pysyy vakaana ja täyttää määritellyt suorituskykyvaatimukset. Ne koskevat erityisesti PID-säätimiä, mutta periaatteet pätevät laajasti säätö- ja regulaattorijärjestelmiin.

Käsin säädettävät menetelmät: Käyttäjä muokkaa parametreja manuaalisesti vasteen perusteella. Menetelmä on yksinkertainen pienissä järjestelmissä, mutta se on aikaa vievä ja altis inhimillisille virheille. Yleisiä ovat vaiheittainen kiihtyvyys, ylivuodon hallinta ja jatkuva tarkistus käytössä.

Automaattiset menetelmät (autotuning): Järjestelmä suorittaa testejä tai hyödyntää sisäisiä vasteita ja etsii parametrit, jotka täyttävät asetetut suorituskykykriteerit. Autotuning on yleistä teollisuus- ja prosessisäätöjärjestelmissä ja se nopeuttaa käyttöönottoa sekä vähentää ihmisen virheitä.

Klassiset PID-tunings: Ziegler–Nicholsin menetelmä antaa säätöparametrit ultimate gainin ja sen vastaavan periodin perusteella. Cohen-Coonin menetelmä ottaa huomioon prosessin viiveen ja vasteen kiihtyvyyden, ja se soveltuu erityisesti prosesseille, joissa on merkittävä viive. Nämä menetelmät muodostavat käytännön suuntaviivat, joita säilytetään tarkistamalla vaste tuotantoympäristössä.

Mallipohjaiset ja IMC-tunings: Mallipohjaiset menetelmät hyödyntävät prosessin matemaattista mallia. IMC- (Internal Model Control) tunings tarjoaa suoraa yhteyttä mallin perusteella määriteltyihin säädäntöihin sekä parantaa robustiutta häiriöitä vastaan.

Soveltaminen ja valinta: Tuningmenetelmän valintaan vaikuttavat prosessin ominaisuudet (viive, epälineaarisuus, häiriöt), käytettävissä oleva malli sekä käyttöolosuhteet ja turvallisuusvaatimukset. Käytännössä valinta tehdään usein monen menetelmän yhdistelmällä ja jälkikäteen sovittamalla vaste tuotantoympäristössä.