Калькулятор настройки ПИД | PrintCalcLab

Рассчитайте параметры ПИД (Kp, Ki, Kd) для hotend методом Циглера-Никольса.

Хотенд, который выбивается из режима, колеблется или проседает на 10 градусов при включении вентилятора охлаждения детали, как правило нуждается в новых ПИД-коэффициентах, а не в новом оборудовании. Этот ассистент рассчитывает ПИД-параметры хотенда методом Циглера–Никольса из двух измерений естественных колебаний нагревателя (критический коэффициент усиления и период колебаний) и генерирует точную строку G-кода M301 для применения в прошивках на основе Marlin.

Как это работает

Классическая настройка Циглера–Никольса задаёт Kp = 0,6 × Ku, Ki = 2Kp ÷ Tu, Kd = Kp × Tu ÷ 8. Ku — критический коэффициент усиления, при котором температура остаётся в стабильных колебаниях; Tu — период этих колебаний в секундах. При стандартных вводах Ku = 2,5 и Tu = 12 с результат Kp = 1,50, Ki = 0,25, Kd = 2,25 — выводится как M301 P1.50 I0.25 D2.25. Нулевые или отрицательные значения полностью отклоняются, чтобы не генерировать строки G-кода с неопределёнными коэффициентами.

Часто задаваемые вопросы

Что такое Ku и Tu и как их найти?

Ku — чисто пропорциональный коэффициент усиления, при котором температура хотенда устанавливается в стабильные колебания с постоянной амплитудой; Tu — период этих колебаний в секундах. Найдите экспериментально: увеличивайте пропорциональный коэффициент до появления устойчивых колебаний, затем засеките один полный цикл.

Чем это отличается от автоматической настройки M303?

M303 заставляет прошивку самостоятельно провести эксперимент с колебаниями и автоматически сообщить коэффициенты. Этот калькулятор предназначен для прозрачного применения расчёта Циглера–Никольса, когда Ku и Tu уже известны, или для понимания и проверки результатов автонастройки.

Что реально делает каждый ПИД-член?

Пропорциональный член реагирует на текущую ошибку температуры, интегральный накапливает постоянные ошибки для устранения статической ошибки, а дифференциальный демпфирует скорость изменения для подавления перерегулирования. Метод Циглера–Никольса балансирует все три только из двух измерений колебаний.

Требуется ли перенастройка после изменения оборудования?

Да — новые картриджи нагревателя, термисторы, сопла или силиконовые носки изменяют тепловую характеристику, как и значительно изменившийся поток воздуха охлаждения детали. Перенастраивайте всякий раз, когда при температуре печати появляются устойчивые колебания или постоянные перерегулирования.

Связанные темы