Візуальне налаштування PID-регулятора

Браузерний симулятор налаштування PID-регулятора для студентів та інженерів. Рухайте повзунки Kp, Ki і Kd та спостерігайте, як миттєво оновлюється крива замкненої ступінчастої відповіді — разом із показниками перерегулювання, часу наростання, часу усталення та усталеної похибки. Підтримує моделі об’єктів першого порядку і другого порядку (маса–пружина–демпфер) з захистом від насичення інтегратора.

Як користуватися PID-симулятором

Оберіть модель об’єкта

Оберіть «Аперіодична ланка першого порядку» для простих теплових або гідравлічних систем, або «Другий порядок» для механічних систем типу маса–пружина–демпфер.

Налаштуйте коефіцієнти

Рухайте повзунки Kp, Ki та Kd. Крива ступінчастої відповіді оновлюється в реальному часі. Спостерігайте за оновленням метрик якості під графіком.

Спробуйте пресети або автоналаштування

Завантажте пресет, щоб побачити класичні сценарії налаштування, або натисніть «Автоналаштування», щоб застосувати початкові коефіцієнти Зіглера–Нікольса для обраного об’єкта.

Внесіть збурення

Натисніть «Внести збурення», щоб додати ступінчасте навантажувальне збурення під час роботи та побачити, як регулятор його відпрацьовує.

Візуалізуйте пропорційне, інтегральне та диференціальне керування в реальному часі

Уставка / Вихід

Уставка Вихід

Kp — Пропорційний / Ki — Інтегральний / Kd — Диференціальний

Kp — Пропорційний

Ki — Інтегральний

Kd — Диференціальний

Модель об’єкта

Показники якості

Перерегулювання — %

Час наростання — с

Час усталення (±2%) — с

Усталена похибка — %

Пресети

Особливості

Графік ступінчастої відповіді в реальному часі

Крива замкненої системи перемальовується при кожній зміні Kp, Ki або Kd із чітким відображенням на екранах із високою щільністю пікселів.

Дві моделі об’єктів

Симулює аперіодичну ланку першого порядку та коливальну ланку другого порядку (маса–пружина–демпфер) методом інтегрування Ейлера з кроком dt = 0,01 с протягом 10 с.

Захист від насичення інтегратора

При насиченні виконавчого механізму інтегральна складова обмежується, відтворюючи реальну поведінку регулятора з накопиченням помилки — а не ідеальний контур.

Миттєві метрики якості

Показує перерегулювання у %, час наростання, час усталення з точністю ±2% та усталену похибку після кожної зміни коефіцієнтів.

Автоналаштування та збурення

Одним кліком застосовуються початкові коефіцієнти Зіглера–Нікольса, а іншим — вноситься ступінчасте навантажувальне збурення для перевірки відпрацювання.

Чотири пресети налаштування

Завантажте недогашений, добре налаштований, млявий (тільки P) або агресивний відгук, щоб побачити поведінку кожного набору коефіцієнтів.

Часті запитання

Що таке PID-регулятор?

PID-регулятор (пропорційно-інтегрально-диференціальний) обчислює похибку між бажаною уставкою та виміряною змінною процесу, після чого формує керувальний вплив на основі трьох складових: P реагує на поточну похибку, I усуває усталену похибку з часом, D гасить швидкі зміни.

Для чого слугують Kp, Ki та Kd?

Kp (пропорційний коефіцієнт) визначає силу миттєвої реакції. Ki (інтегральний коефіцієнт) зводить похибку до нуля з часом, але може спричинити перерегулювання. Kd (диференціальний коефіцієнт) передбачає майбутню похибку та зменшує перерегулювання, але підсилює шум.

Що таке захист від насичення інтегратора?

Коли виконавчий механізм досягає максимального виходу (насичується), інтегратор має припинити накопичувати похибку — інакше він «перенасичується» і спричиняє значне перерегулювання після зняття насичення. Цей симулятор обмежує інтегральну складову, запобігаючи перенасиченню.

Що таке метод Зіглера–Нікольса?

Зіглер–Нікольс — класичний евристичний метод налаштування. Він оцінює граничне підсилення (Ku) та період коливань (Tu) на межі стійкості, а потім обчислює Kp, Ki, Kd. Отримані значення є відправною точкою — зазвичай потрібне подальше точне налаштування.

Наскільки точна симуляція?

Симулятор використовує метод інтегрування Ейлера з фіксованим кроком dt = 0,01 с протягом 10 с, чого достатньо для навчального дослідження. Для точних інженерних розрахунків використовуйте спеціалізовані інструменти, наприклад MATLAB/Simulink.

💡 Хочете, щоб ми покращили цей інструмент спеціально для вас?

Звичайно! Просто надішліть нам коротке повідомлення з вашою ідеєю. Якщо хочете обговорити детальніше — залиште email, і ми зв’яжемося з вами. Можна залишитися анонімом.

Як ви оцінюєте цей інструмент?

Дякуємо за вашу оцінку!

Змінити мою оцінку

Хочете залишити коментар?

Хочете розповісти більше? Залиште коментар!

Дякуємо! Ваш коментар з’явиться після модерації.

Для кого цей інструмент?

Опубліковано 18 тра 2026 Автор: Верховний