PID Controller

ตามชื่อที่แนะนำบทความนี้จะให้แนวคิดที่แม่นยำเกี่ยวกับโครงสร้างและการทำงานของคอนโทรลเลอร์ PID อย่างไรก็ตามในรายละเอียดให้เราได้รับคำแนะนำเกี่ยวกับตัวควบคุม PID ตัวควบคุม PID พบได้ในการใช้งานที่หลากหลายสำหรับการควบคุมกระบวนการทางอุตสาหกรรม ประมาณ 95% ของการดำเนินงานวงปิดของภาคระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมใช้ตัวควบคุม PID PID ย่อมาจาก Proportional-Integral-Derivative ตัวควบคุมทั้งสามนี้รวมกันในลักษณะที่ทำให้เกิดสัญญาณควบคุม ในฐานะที่เป็นตัวควบคุมป้อนกลับจะให้เอาต์พุตควบคุมในระดับที่ต้องการ ก่อนที่จะมีการคิดค้นไมโครโปรเซสเซอร์การควบคุม PID ถูกนำมาใช้โดยส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์แบบอะนาล็อก แต่ทุกวันนี้ตัวควบคุม PID ทั้งหมดได้รับการประมวลผลโดยไมโครโปรเซสเซอร์ ตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้นอกจากนี้ยังมีคำแนะนำในตัวควบคุม PID ในตัว เนื่องจากความยืดหยุ่นและความน่าเชื่อถือของตัวควบคุม PID จึงมักใช้ในแอปพลิเคชันการควบคุมกระบวนการ

สล็อตออนไลน์

PID Controller คือ
คำว่า PID ย่อมาจากอนุพันธ์อินทิกรัลตามสัดส่วนและเป็นอุปกรณ์ชนิดหนึ่งที่ใช้ควบคุมตัวแปรกระบวนการต่างๆเช่นความดันการไหลอุณหภูมิและความเร็วในงานอุตสาหกรรม ในคอนโทรลเลอร์นี้อุปกรณ์ป้อนกลับลูปควบคุมใช้เพื่อควบคุมตัวแปรของกระบวนการทั้งหมด
การควบคุมประเภทนี้ใช้ในการขับเคลื่อนระบบไปในทิศทางของตำแหน่งวัตถุประสงค์ในระดับอื่น เกือบทุกที่สำหรับการควบคุมอุณหภูมิและใช้ในกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ระบบอัตโนมัติและสารเคมีมากมาย ในตัวควบคุมนี้ข้อเสนอแนะแบบวงปิดจะใช้เพื่อรักษาผลลัพธ์จริงจากวิธีการเช่นใกล้เคียงกับวัตถุประสงค์มิฉะนั้นจะส่งออกที่จุดแก้ไขถ้าเป็นไปได้ ในบทความนี้จะกล่าวถึงการออกแบบคอนโทรลเลอร์ PID พร้อมโหมดควบคุมที่ใช้เช่น P, I & D

jumboslot

ประวัติศาสตร์
ประวัติของคอนโทรลเลอร์ PID คือในปี พ.ศ. 2454 คอนโทรลเลอร์ PID ตัวแรกได้รับการพัฒนาโดย Elmer Sperry หลังจากนั้น TIC (Taylor Instrumental Company) ได้นำตัวควบคุมนิวเมติกเดิมมาใช้ซึ่งสามารถปรับแต่งได้อย่างสมบูรณ์ในปี พ.ศ. 2476 หลังจากผ่านไปสองสามปีวิศวกรควบคุมได้ลบข้อผิดพลาดของสถานะคงที่ที่พบในตัวควบคุมตามสัดส่วนผ่านการปรับค่าส่วนท้ายเป็นค่าเท็จบางส่วนจนกว่าข้อผิดพลาดจะไม่เป็นศูนย์
การปรับใหม่นี้รวมข้อผิดพลาดซึ่งเรียกว่าตัวควบคุมสัดส่วน – อินทิกรัล หลังจากนั้นในปี พ.ศ. 2483 ตัวควบคุม PID แบบนิวเมติกตัวแรกได้รับการพัฒนาโดยใช้อนุพันธ์เพื่อลดปัญหาการแก้ไขเกิน
ในปีพ. ศ. 2485 Ziegler & Nichols ได้แนะนำกฎการปรับแต่งเพื่อค้นหาและตั้งค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสมของตัวควบคุม PID โดยวิศวกร ในที่สุดตัวควบคุม PID อัตโนมัติถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมในช่วงกลางปี ​​1950

เครดิตฟรี

การทำงานของ PID Controller
ด้วยการใช้ตัวควบคุมเปิด – ปิดแบบธรรมดาราคาประหยัดจะมีสถานะการควบคุมเพียงสองสถานะเท่านั้นเช่นเปิดเต็มหรือปิดเต็มที่ ใช้สำหรับแอปพลิเคชันการควบคุมที่ จำกัด ซึ่งสถานะการควบคุมทั้งสองนี้เพียงพอสำหรับวัตถุประสงค์ในการควบคุม อย่างไรก็ตามลักษณะการสั่นของการควบคุมนี้จะ จำกัด การใช้งานและด้วยเหตุนี้จึงถูกแทนที่ด้วยตัวควบคุม PID
ตัวควบคุม PID จะรักษาเอาต์พุตเพื่อให้ไม่มีข้อผิดพลาดเป็นศูนย์ระหว่างตัวแปรกระบวนการและ setpoint / เอาต์พุตที่ต้องการโดยการดำเนินการลูปปิด PID ใช้พฤติกรรมการควบคุมพื้นฐานสามประการที่อธิบายไว้ด้านล่าง
P- คอนโทรลเลอร์
Proportional หรือ P- controller ให้เอาต์พุตที่เป็นสัดส่วนกับข้อผิดพลาดปัจจุบัน e (t) จะเปรียบเทียบจุดที่ต้องการหรือกำหนดกับค่าจริงหรือค่ากระบวนการป้อนกลับ ข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นจะคูณด้วยค่าคงที่ตามสัดส่วนเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ หากค่าความผิดพลาดเป็นศูนย์แสดงว่าเอาต์พุตตัวควบคุมนี้เป็นศูนย์
คอนโทรลเลอร์นี้ต้องการการให้น้ำหนักหรือรีเซ็ตด้วยตนเองเมื่อใช้เพียงอย่างเดียว นี่เป็นเพราะมันไม่เคยถึงสภาวะคงที่ ให้การทำงานที่เสถียร แต่รักษาข้อผิดพลาดสถานะคงที่เสมอ ความเร็วของการตอบสนองจะเพิ่มขึ้นเมื่อ Kc คงที่ตามสัดส่วนเพิ่มขึ้น
I-Controller
เนื่องจากข้อ จำกัด ของ p-controller ซึ่งมีการชดเชยระหว่างตัวแปรกระบวนการและ setpoint อยู่เสมอจึงจำเป็นต้องใช้ I-controller ซึ่งให้การดำเนินการที่จำเป็นเพื่อกำจัดข้อผิดพลาดแบบคงที่ จะรวมข้อผิดพลาดในช่วงเวลาหนึ่งจนกว่าค่าความผิดพลาดจะถึงศูนย์ มันเก็บค่าไว้ที่อุปกรณ์ควบคุมขั้นสุดท้ายที่ข้อผิดพลาดกลายเป็นศูนย์
การควบคุมอินทิกรัลจะลดเอาต์พุตเมื่อเกิดข้อผิดพลาดเชิงลบ เป็นการ จำกัด ความเร็วในการตอบสนองและส่งผลต่อเสถียรภาพของระบบ ความเร็วของการตอบสนองจะเพิ่มขึ้นโดยการลดเกนหนึ่ง Ki
ในรูปด้านบนเมื่อการเพิ่มขึ้นของ I-controller ลดลงข้อผิดพลาดของสถานะคงที่ก็จะลดลงเช่นกัน ในกรณีส่วนใหญ่จะใช้ตัวควบคุม PI โดยเฉพาะในกรณีที่ไม่จำเป็นต้องตอบสนองความเร็วสูง
ในขณะที่ใช้ตัวควบคุม PI เอาต์พุตของตัวควบคุม I จะถูก จำกัด ให้อยู่ในช่วงที่ค่อนข้างจะเอาชนะเงื่อนไขการไขลานแบบอินทิกรัลที่เอาต์พุตอินทิกรัลเพิ่มขึ้นแม้ในสถานะข้อผิดพลาดเป็นศูนย์เนื่องจากความไม่เป็นเชิงเส้นในโรงงาน
D-Controller
I-controller ไม่มีความสามารถในการทำนายพฤติกรรมในอนาคตของข้อผิดพลาด ดังนั้นมันจึงตอบสนองตามปกติเมื่อ setpoint เปลี่ยนไป D-controller เอาชนะปัญหานี้โดยคาดการณ์พฤติกรรมในอนาคตของข้อผิดพลาด ผลลัพธ์ของมันขึ้นอยู่กับอัตราการเปลี่ยนแปลงของข้อผิดพลาดตามเวลาคูณด้วยค่าคงที่อนุพันธ์ ทำให้เริ่มเตะสำหรับเอาต์พุตซึ่งจะช่วยเพิ่มการตอบสนองของระบบ
ในการตอบสนองรูปด้านบนของ D ตัวควบคุมมีมากกว่าเมื่อเทียบกับคอนโทรลเลอร์ PI และเวลาในการจ่ายเอาต์พุตก็ลดลงด้วย ปรับปรุงเสถียรภาพของระบบโดยการชดเชยความล่าช้าของเฟสที่เกิดจาก I-controller การเพิ่มผลกำไรจากอนุพันธ์จะเพิ่มความเร็วในการตอบสนอง
ในที่สุดเราก็สังเกตว่าการรวมตัวควบคุมทั้งสามนี้เข้าด้วยกันเราจะได้รับการตอบสนองที่ต้องการสำหรับระบบ ผู้ผลิตต่างออกแบบอัลกอริทึม PID ที่แตกต่างกัน

สล็อต

Tagged ,

About trucloudlogservice