وفي نظم الرقابة، يعتبر مراقبو PID (التناسب، والتكامل، والتدبير) أساسياً للحفاظ على النواتج المنشودة، ومن بين هذه العوامل، تؤدي المراقبة المشتقة دوراً حاسماً في التنبؤ بالأخطاء المقبلة استناداً إلى معدل تغيير الإشارة الخاطئة.

ما هو التحكم المشتق؟

وتهدف الرقابة المشتقة، التي يشار إليها في كثير من الأحيان بالعنصر دال في أحد متحكمي البيوت، إلى تحسين استقرار النظام والوقت اللازم للاستجابة، وهي تفعل ذلك بتوقع الأخطاء المقبلة وتطبيق إجراء تصحيحي يستند إلى المعدل الذي يتغير فيه الخطأ.

دور الرقابة المشتقة في مواقع PID

وفي حلقة من حلقات عمل إدارة عمليات التنمية، تساعد الرقابة المشتقة على تخفيف حدة استجابة النظام، والحد من الإفراط في إطلاق النار، وتسوية الوقت، وهذا أمر مهم بصفة خاصة في النظم التي يمكن أن تؤدي فيها التغيرات السريعة إلى عدم الاستقرار.

  • وتفترض الأخطاء المقبلة استنادا إلى الاتجاهات الحالية.
  • (دامبينز) يُمكن أن يُمكنه التحكم في نظام التحكم
  • تحسين الاستقرار في نظم الاستجابة السريعة.

كيف تعمل مكافحة المشتقات

وتعمل المراقبة المشتقة من خلال حساب معدل تغيير الإشارة الخاطئة، ويتم ذلك باستخدام الصيغة التالية:

  • D = Kd * (de/dt)
  • وحيثما يكون المصطلح دال مشتقاً، فإن Kd هو المكسب المشتق، و/أو المقطع هو معدل تغيير الخطأ.

وبتكرار معدل تغيير الخطأ بالمكسب المشتق، يمكن للمراقب أن يطبق تصويبا يتناسب مع سرعة تغيير الخطأ.

فوائد استخدام الرقابة المشتق

ويوفر تنفيذ الرقابة المشتقة في حلقات عمل PID عدة فوائد:

  • تعزيز الاستقرار في النظم الدينامية.
  • انخفاض عدد عمليات الطلقات الزائدة والتصويب أثناء تغيرات نقطة التفتيش.
  • تحسن سرعة الاستجابة للاضطرابات

تحديات الرقابة المشتقاة

وفي حين أن للضوابط المشتقات مزاياها، فإنها تطرح أيضا تحديات:

  • الحساسية: يمكن أن يضخم العمل المشتق ضوضاء عالية التردد.
  • التصحيح المعقد: إيجاد المكسب المشتق الصحيح يمكن أن يكون صعبا.
  • إمكانية عدم الاستقرار إن لم تكن مهيأة على النحو المناسب.

تنفيذ الرقابة المشتقة في مجال مراقبي الدول الجزرية الصغيرة النامية

وللتنفيذ الفعال للضوابط المشتقات، النظر في الخطوات التالية:

  • ابدأ بجهاز تحكم متناسق ومتكامل
  • (ج) أن تُدخل تدريجياً فترة المشتقات في حين ترصد أداء النظام.
  • استخدموا مرشحات لتقليل تأثير الضوضاء على المدى المشتق

خاتمة

ومن الضروري فهم الرقابة المشتقة في حلقات PID من أجل تحقيق الأداء الأمثل للنظام، ومن خلال توقع الأخطاء المقبلة وتعديلها تبعا لذلك، تعزز الرقابة المشتقة الاستقرار والوقت اللازم للاستجابة، مما يجعلها أداة قيمة في مراقبة الهندسة.