🔄 Почему ПИД теряет управление при насыщении: разбираем anti-windup

Представим: регулятор требует открыть клапан на 130%, а привод физически может дать только 100%.

Управляющий сигнал упирается в предел, но интегратор продолжает накапливать ошибку. Когда ошибка меняет знак, регулятору сначала приходится избавиться от накопленного интегрального вклада. Поэтому система может ещё некоторое время оставаться в насыщении и получить дополнительное перерегулирование.

Это и есть windup. Один из способов с ним бороться — anti-windup.

В проекте Сообщества Engee используется вариант с фиксированными пределами выхода интегратора ошибки. Его диапазон — [−0,3; 0,3]. То есть ограничивается не только итоговый управляющий сигнал после сумматора, но и сам I-канал.

В модели используются:
🔸P-канал: Kp = 0,5 — реакция на текущую ошибку положения;
🔸D-канал: Kd = 2 — обратная связь по ошибке скорости;
🔸I-канал: Ki = 0,05 — вклад накопленной ошибки;
🔸anti-windup: ограничение выхода интегратора [−0,3; 0,3];
🔸шумы измерений и транспортная задержка 0,3 с.

Сам объект моделируется последовательным интегрированием: ускорение → скорость → положение. Сигналы скорости и положения возвращаются в обратную связь.

Здесь есть важный момент: малый Ki не заменяет anti-windup. Он лишь замедляет накопление интегральной составляющей. Если исполнительный механизм уже уперся в ограничение, интегратор всё равно может продолжать накапливать ошибку.

Поэтому в модели можно отдельно посмотреть на сигнал I-канала и команду до и после ограничителя, а затем оценить, как система выходит из насыщения и как это отражается на переходном процессе.

Весь запуск моделей и построение графиков в проекте автоматизированы кодом на Julia.

👉Открыть проект

📹 Настройка ПИД в Engee
24 сентября в 10:00 на вебинаре «ПИД-регулятор в АСУ ТП: управление температурой в Engee» разберём, как настроить регулятор на виртуальной модели технологической ёмкости.

🔥 А 21 октября — День Engee
В программе Дня Engee будет отдельный блок про моделирование систем управления: от построения модели до настройки и исследования регуляторов.

Engee MIND — ИИ непосредственно в инженерном проекте

На ИТОПК-2026 впервые представили Engee MIND — модуль ИИ-автоматизации инженерной разработки в среде Engee.

MIND связывает языковую модель с инженерным проектом. Инженер может использовать LLM прямо при работе с моделью: разобраться в её структуре и коде, изменить параметры, запустить расчёт и проанализировать результат.

При этом MIND не привязан к конкретной языковой модели. Можно подключать разные LLM, в том числе локальные — для работы в защищённом контуре предприятия.

Инженерную экспертизу можно сохранять в Skills — формализованных процедурах, которые задают порядок выполнения инженерной задачи и критерии проверки.

Engee MIND уже доступен по запросу.

➡️ Узнать, как работает MIND, и запросить доступ

Подробнее об Engee MIND и практических сценариях его применения расскажем 21 октября в День Engee

Релиз 26.9 – новое в сентябре 🍂 ☕️ ⚙️

Друзья,

Сентябрь подходит к концу — за окном яркая осень, а у нас начинается особенно насыщенный период. Готовимся к Дню Engee, собираем новые материалы и продолжаем развивать саму среду. Поэтому по традиции рассказываем, что нового появилось в Engee за последний месяц.

Раз вы читаете это сообщение, значит новое обновление уже доступно для вас на Engee.com.

Самое важное:
⭐️Engee MIND
⭐️Пакет поддержки для Artery;
⭐️Быстрое прикрепление файлов к «баг-репорту»;
⭐️Возможность восстанавливать закрытые ранее модели;
⭐️Переработанная работа с коннекторами;
⭐️Поддержка шин в конечных автоматах;
⭐️Новые возможности по диагностике ошибок в моделях;
⭐️Обновления и улучшения интеграции с ЭЙЛЕР;
⭐️Возможность поменять положение имени блока относительно иконки;

А еще:
✅Новые блоки и функции в библиотеках РИТМ, ЦОС, Автомобильные системы, Влажный воздух, Смешанный сигнал, Электричество, РЧ, Спутниковые системы, Радары, Навигация, ФАР;
✅Переход на соседнюю вкладку при ее закрытии в редакторе кода;
✅Обратное наследование через шины;
✅Поддержка массивов шин для генерации кода;
✅Шины в КА также поддерживаются и для генерации кода;
✅Функции для программной работы с COM и CAN;
✅Новые статьи в Документации и новые Примеры;

Полный список обновлений доступен в разделе «Что нового 26.9».

Сентябрь закрываем, но расслабляться не собираемся. Впереди День Engee, новые задачи и много работы над новыми проектами. Продолжаем добавлять крутые возможности, а 21 октября покажем часть из них вживую.

Ждем вас! 🎂

Друзья,

Представим, что у вас есть алгоритм, который годами работает и уже прошел проверку. Модель переезжает в Engee. Переписывать алгоритм с нуля?

Необязательно.

1️⃣Если сохранился Cи код, его можно подключить к модели через блок C Function. Если исходной реализации нет или алгоритм нужно переработать, его можно собрать в отдельный модуль на Julia, протестировать и затем подключить к Engee Function.

В проекте Буфер с внешним сбросом C Function реализует циклический буфер для потоковых данных. Состояние блока хранится в рабочих переменных: отдельно выделены буфер данных и счётчик позиции. Память заранее выделяется для каждого экземпляра блока, поэтому алгоритм работает без динамического выделения памяти.

Сам алгоритм остается на Си, а модель Engee используется для его проверки. Для буфера создана тестовая обвязка со входными данными и сигналом сброса, после чего запускается симуляция и анализируются результаты.

2️⃣Но исходного Cи кода может не быть. Тогда алгоритм приходится реализовывать заново. Для сложной логики не обязательно помещать весь код непосредственно в Engee Function.

В проекте Продвинутая разработка блоков на основе Engee Function алгоритм вычисления расстояний между наборами данных вынесен в отдельный модуль Julia. Модуль отдельно тестируется: проверяется обычный вызов функции, обработка несовместимых размерностей и корректность результата. Для оценки производительности измеряются время выполнения, объём выделяемой памяти и количество аллокаций.

🔧 Затем модуль подключается к Engee Function. Ошибки из вычислительной функции можно обрабатывать отдельно: например, при несовпадении размерностей возникает DimensionMismatch, который передается в диагностику Engee и останавливает симуляцию.

В итоге при миграции можно сохранить существующий Cи код или вынести новую реализацию в отдельный тестируемый модуль. При этом алгоритм остается частью модели: его можно запускать на модельных данных, проверять результаты, измерять производительность и обрабатывать ошибки в рамках одного инженерного цикла.

О том, как работать с существующим кодом и переносить алгоритмы в Engee, поговорим в День Engee 2026 в отдельной секции.

➡️ Программа и регистрация

Моделирование гидрораспределителей ДСТ в Engee: прецизионное управление спецтехникой 🚜💨

Современная дорожно-строительная и специальная техника (экскаваторы, погрузчики, автокраны) работает в условиях колоссальных нагрузок, где от плавности и точности движений рабочего органа зависит не только производительность и время рабочего цикла, но и безопасность на объекте. Сердцем управления гидравлическими исполнительными механизмами здесь выступают секционные золотниковые распределители.

Задачи при проектировании распределителей:
🔸Минимальное сопротивление гидроаппарата при номинальных значениях расхода;
🔸Обеспечение плавной кривой регулирования;
🔸Исключение “мертвых зон” - области, где расход не меняется, независимо от поданного сигнала.

В новом материале детально разобрано, как решить эти задачи с помощью моделирования в Engee без создания дорогих физических прототипов или трудозатратного CFD-моделирования.

В Engee мы оптимизируем конструкцию золотника путем выполнения виртуальных проливок проектируемого изделия с итерационным изменением геометрии и конфигурации канавок. В проекте реализованы:
🔶Пакетные вычисления и пакетная параметризация для различных вариантов геометрии золотника (задание и анализ нескольких вариантов геометрии одновременно с последующим расчетом);
🔶Создан удобный визуализатор результирующей геометрии элементов;
🔶Проанализированы графики проливок золотника (расход через распределитель от смещения) с двумя различными конфигурациями канавок.

В результате выполнения проекта была определена наиболее перспективная конфигурация расположения канавок на поясках распределителя и их геометрия, позволяющая получить плавную зависимость расхода от смещения (управляющего сигнала от джойстика) без мертвых зон.

Инструментарий 1D-физического моделирования Engee и специализированная библиотека элементов гидроклапанной аппаратуры позволяют в разы ускорить проектирование и значительно улучшить характеристики гидросистем любой сложности — от манипуляторов и экскаваторов до систем выравнивания буровых платформ. Уже на этапе принятия технических решений становится возможным проанализировать параметры работы гидроклапанной аппаратуры с учетом всех накладываемых конструктивных ограничений и требований технического задания.

🚨 День Engee 21.10