Identification of continuous-time models of heater-blower and design of PID temperature controller

Regulacija temperature je klasičan regulacijski problem, koji se vrlo često javlja u procesnoj tehnici. Ovakav projekt zahtijeva potrebna znanja iz područja kao što su modeliranje, simulacija i regulacija. Kako toplinski proces ima aperiodsko vladanje, do parametara procesa se može doći preko prijelazne karakteristike. Za opis procesa korišteni su: aperiodski model procesa prvog reda s mrtvim vremenom (PT1Tt model procesa), aperiodski model procesa drugog reda s dvije različite vremenske konstante (PT2 model procesa) i aperiodski model n-tog reda (n=2,3,4...) s jednom vremenskom konstantom (PTn model procesa). Kod PT1Tt modela se koristi postupak podešavanja PID parametara prema Ziegler – Nicholsu, dok je kod PTn modela korišten postupak Optimum dvostrukog odnosa za podešavanje parametara PID regulatora. Cilj ovog regulacijskog problema je održanje željene temperature. Kod PT1Tt model procesa je jednostavan proračun parametara regulatora, dok je nedostatak taj da vrlo često daje oscilatorno vladanje sustava regulacije. PT2 model procesa je nešto napredniji model, ali taj model ima uvjet da omjer nadomjesne vremenske konstante i nadomjesnog mrtvog vremena mora biti veći od 9,65 kako bi se mogao primjeniti. Za PTn model procesa se može reči da je najoptimalniji, jer daje zadovoljavajuće vladanje regulacijskog sustava. Kod odabira koji će se proces koristiti za sintezu PID regulatora je bitno da vrijeme smirivanja bude što manje, ali i da dobro prigušuje šum upravljačkog signala