Каким должен быть ПИД?

Салют коллегам!

Хочу поднять одну из "бородатых", возможно, тем - каким должен быть ПИД-регулятор?

Ведь в теории-то все просто - сумма трех составляющих, зависящих от входного значения (ошибки) и временнОй составляющей -И и -Д частей. А что мы имеем в реалиях? Постараюсь выписать все что нужно (мне).

1) Ручное управление. Возможность переключаться и управлять выходной величиной уставкой. Да, это понятно, что мультиплексор, переключайся себе и "керуй", однако есть проблема с возвращением в автоматический режим. Ведь, даже если алгоритм ПИД-а хоть и остановлен, то все равно имеет ненулевые составляющие -и и -д частей, и не факт что мизерных. -и часть так вобще может быть существенной. И при переключения из ручного в авто мы снова получаем скачок.

Усложняя проблему, и предположив, что мы сбросим -и и -д части в момент переключения ПИД-а в автомат на выходе все равно появится "голая" П-часть, да еще и подкрепленная всплеском "Д" во всей красе. Как решать?

2) Ограничение управляющего воздействия. Оно-то понятно - цифра на выходе ПИД не виновата, что при выходах из параметров, или, как правило, запусках с нуля/остановки объекта мы получаем зашкалившие значения, например, процента открытия клапана в 300% (как управляющее воздействие). Но в момент ведь зашкала непонятно как "обрезать" составляющие. Общую сумму можно "урезать" до вменяемых, воспроизводимых величин, но в момент накопления ошибки "И" часть настолько выходит за вменяемые диапазоны, что регулятор может еще долго раскачиваться.

3) Ну, и регулирование "интегрирующим" звеном, когда органом управления является, например, задвижка. Да, в этом случае управляющим сигналом будет % ее открытия, и за ПИД нужна еще некая балансная схема для привода задвижки в нужное положение. В этом случае проблем еще больше, но такая проблема все равно решается "нетрадиционными методами". Проблема решаемая, хоть и не такая уж простая _на_практике_ как может показаться.

Так вот прошу совета! Как решаются подобные задачи в сделанных или обслуживаемых вами системах? Свое решение предложить можно, но не хочу наткнуться на изобретение велосипеда

.