Názory k článku Stavíme kvadrokoptéru: bezpečnost, PID regulátor

Rozciluje me kdyz vidim vyvetleni PID kontroleru ktere je dle meho nazoru zbytecne slozite se zbytecne komplikovanymi vzorecky. Dokonce mam podezreni, ze se takovato komplikace vysvetleni na CVUT specielne uci.

Moje vysvetleni: PID regulator funguje tak. Mame nejaky chybovy signal napr. odchylku aktualni rychlosti otaceni od pozadnovane rychlosti otaceni. Pak mame nejaky signal co ridime napr. napeti na motoru.

PID regulator funguje tak, ze vememe ten chybovy signal, jeho derivaci a integral. A tyto 3 signaly namichane nejakymi konstantami. Napr. 3x signal + 4x integral -2x derivaci. A to je ten ridici signal.

Ty cisla se nastavi tak, aby se to nerozkmitavalo, reagovalo rychle, neprekmitavalo proste aby to chodilo tak ze se nam to bude libit. Bud se to vyzkousi, nebo jsou na to na webu nejake systematicke algoritmy jak to vyladit.

A co jiného než-li to, co jste právě řekl, sděluje ten vzoreček? :-) Když mu někdo nerozumí, tak ať se na něj podívá v tom kódu, tam je to už jasné.

Mně teda připadá, že právě ten vzoreček musím docela luštit, než mi dojde, že je to vlastně triviální.
Naopak popis, jak to napsal Clock mi přijde výrazně jasnější a navíc to chápu okamžitě bez luštění i po několika pivech unavenej v posteli.

No jo, jenže jak matematicky zapsat to, jak to popsal Clock, aby každý kdo to chce vědět a použít, nemusel z jeho textu vytvářet vzorec svůj vlastní ? ... No a to je ten vzorec ve článku.
Ano, člověk si musí zvyknout takové vzorce číst a nejančit, ale nakonec je tam jen pár konstant, znaky derivace a integrace a zavedení exponenciální složky.
Ona totiž každá ta složka (proporcionální, intergrační a derivační) mají i nějaké vlastnosti zajímavé pro regulaci, ne že se to zesílí, popř. zintegruje nebo zderivuje, ale např. integrační složka neustále zesiluje a tím přispívá k lepšímu dosažení požadované hodnoty ( narozdíl od proporcionální, která jen zesílí o KONSTANTA krát ), ale také zesiluje šumy, derivační složka zase pomáhá mimo jiné odstraňovat šumy, atd. No a to už tam pisateli Clockovi chybí, ale protože v Teorii automatického řízení je tento vzorec něco jako pro rybáře vědět co je udice, tak se běžně používá. Nakonec se tím opravdu jen proženou čísla.

Můžu kontrolní otázku? Máte veličinu čtenou s proměnlivou frekvencí a naměřil jste tyto hodnoty:

t=0.0s : 10
t=0.1s : 20
t=0.5s : 40
t=0.7s : 10
t=1.0s : 30

Můžete mi říct, jakou hodnotu bude mít integrál tohoto signálu v čase t=1s?

Děkuji, nyní se podíváme, kolik vám toho řeklo Clockovo vysvětlení.

Předpokládám že to byla reakce na pisatele Petra.
Osobně si myslím, že je to tak, že když nekdo, kdo nedělá automatizaci, nepoužívá ten vzorec, resp. metody seřizování regulátorů a ani nevládne integrálům a derivacím, Clockovo "vyvětlení" se jeví jasnější ...

Přečetl jsem si pasáž o regulátoru 2x, pro jistotu. Co, prosím vás, říká autor složitě? Vaše jednoduché vysvětlení (cituji) "PID regulator funguje tak, ze vememe ten chybovy signal, jeho derivaci a integral. A tyto 3 signaly namichane nejakymi konstantami." je podle mne složitější, zatímco autorův vzoreček říká přesně totéž, ale jasněji - kdo ví co je integrál a co je derivace, ten vzoreček přečte a rozumí mu. Ostatním neřekne nic ani vzoreček, ani vaše vysvětlení.
Co osobně považuji za problém, že ani vy, ani autor neříkáte, jak ty konstanty nastavit. Pokud na to půjdete tak, jak jste naznačil (opět cituji) "Napr. 3x signal + 4x integral -2x derivaci", tak vám přeji, aby blízko nestálo nějaké dítě, jak o tom píše autor. Zcela jistě budete mít co dělat, abyste uhnul a možná přijdete k pěknému šrámu! Toto nastavení bude na 100% nestabilní a kvadrikoptéra "ustřelí" do boku. A proč? O tom je právě to ČVUT, kde se to učí!
Takže za mne - vysvětlení vzorcem je jasnější. A bez návodu, jak nastavit aspoň zhruba konstanty, je jakýkoli pokus s kvadrikoptérou těžší než pár desítek gramů nebezpečný!

Konstaty budou v dalším článku, já používám (Kp, Ki, Kd): x* 0.2, x* Kp*2, x* Kp/3
kde x nastavím na požadovanou "ostrost" reakcí.

https://en.wikipedia.org/wiki/Ziegler%E2%80%93Nichols_method

To nastavování podle Zieglera-Nicholse je určitě v pořádku ve verzi se zabezpečenou kvadrikoptérou. Vy jste si tím prošel, takže předpokládám, že jste splašeného koně už viděl :-) .
Pokud se týká vašeho kódu, já bych osobně rozhodně ošetřil omezení rozsahu regulace (0-100% buzení motoru) a zcela určitě i nějakou ochranu proti přeintegrování. Zlepší a zrychlí to regulaci v některých situacích a eliminuje řadu možných selhání regulace, zejména při případné akrobacii. Předpokládám ale, že jste něco takového udělal a kód je jen principiální ukázkou řešení. Je samozřejmé, že to bude zase o kus složitější, ale zde rozhodně pro dobrý účel.

Ano, mělo by to tam všechno být, ještě se tam dělá finta s derivací (už teď nevím jak to fungovalo), aby se eliminovalo škubnutí při změně ovládání. Chtěl jsem ať je to nekomplikované. Na netu je PID už v hotové knihovně, příště na to dám odkaz.

Hele Clocku, kdy ses to vlastně tak nešťastně praštil do palice? Ronja byla fajn projekt, ale co předvádíš poslední roky, je poněkud nepochopitelné.

Omlouvam se a stahuji sve prohlaseni o podezreni ze se uci jak komplikovat vysvetleni. Nejak jsem mylne predpokladal ze autor je z CVUT. Vidim ze je z VSB FEI.

No a co že je z VSB TUO FEI? Použití PIDu je v klidu na místě a metody seřizování regulátorů taky nejsou v režimu "tajné". A dodám, že nejenom že jste ve své první reakci nic na autorově vyjádření neopravil a nic nového nepřidal, ale už jen za ten sloh bych Vám doporučil se k vysokoškolsky vzdělaným lidem moc nevyjadřovat. Ne že by jste snad nesměl, ale vypadá to pak ještě hloupěji.

By jste? To je tady v diskuzi setkání spolužáků ze zvláštní školy?

To si vyprošuji!

Nepíše se "zvláštní škola", ale "pomocná"... Vlastně ne, teď už je to "praktická"!

No a co? Je to možná podle pravidel českého jazyka špatně, občas si to neuvědomím, ale hovorově je to v češtine v pořádku, mluví se tak, jen jako pravidlo dal uznal někdo -> bysme, byste, ... atd . A vůbec, když někdo v diskuzi, tedy neoficiálním dokumentu použije hovorový výraz, tak je to jako podle Vás na zvláštní školu? To se teda učenče proberte z té pravopisné diskotéky. Mimochodem k tématu zase nic, co? To fakt žeru tady ty pravopisné mstitele

By jste je hovorové? Vy opravdu artikulujete "by jste"? Tak to jste "ještě větší exot, než jsme doufali" (jo a mimochodem, ten "někdo" jako pravidlo uznal bychom a ne bysme, zde by naopak onen argument, že bysme je hovorové, tudíž v diskusi na netu "cajk", mohl uspět).

Je mi jasné, že diskuze okolo vzorců a matematických operací už asi leze lidem na nervy, ale přesto se zeptám:

1) Co ve vzorci znamená u(t)? Tedy jakou funkci času označuje u v tomto konkrétním případě.

2) Co s tím písmenem e? Podle popisu je e(t) chyba v čase t. a e je žádaná hodnota. Ta pomlčka v popisu je minus nebo opravdu pomlčka? e je tedy e(0)? Protože pokud ne, je ten popis nesmyslný, protože ve vzorci není e. (Smrt HTML a jeho typografickým schopnostem.) Nebo je to opravdu jenom plácnutý vzoreček na oklamání? :D

Je určitě dobře že to lítá, to je jasné. Na druhou stranu, dokumentaci ke stroji který přepravuje lidi by si asi nikdo nedovolil dodat v této podobě.

Nic ve zlém, jenom projev mojí profesionální deformace. Je také možné, že mi něco podstatného v textu uniklo. Fandím a čekám na výsledek.

Pokud vám dělá problém ta funkce, tak se podívejte, jak je implementovaná v programovém kódu.

Dokážete funkci z programového kódu přepsat do vzorců? Pochybuji, že některý z čtenářů nebo Vašich profesorů rozumí více diferenciálnímu a integrálnímu počtu než já. Je to vysoce nepravděpodobné. Na jasné otázky blbá odpověď...