(ب) الرقابة التناسبية والتكاملية والمشتقة مفهوم أساسي في هندسة نظم الرقابة، وهي تستخدم على نطاق واسع في مختلف التطبيقات، بما في ذلك الروبوتات، ومراقبة درجة الحرارة، والتشغيل الصناعي، وفهم كيفية عمل كل عنصر من عناصر مكافحة البيوتادايين والثنائيين، هو أمر حاسم في تصميم نظم رقابة فعالة.

ما هو مركز التحكم في الايدز؟

(ب) مراقبة PID هي آلية لثغرات مراقبة التغذية المرتدة تُحسب باستمرار قيمة الخطأ كفرق بين نقطة معينة مُرادة ومتغير عملية مُقاس، ويحاول المراقب التقليل إلى أدنى حد من الخطأ بتعديل مدخلات مراقبة العمليات، وتتمثل العناصر الثلاثة لمراقبة PID في ما يلي:

  • الرقابة التناسبية (ف)
  • المراقبة المتكاملة (أولا)
  • دال - الرقابة المشتقة

الرقابة التناسبية

فالضبط التناسبي هو أبسط شكل من أشكال الرقابة، وهو ينتج ناتجا يتناسب مع قيمة الخطأ الحالية، والفكرة الرئيسية هي تطبيق تصويب يستند إلى مدى متغير العملية من نقطة البداية.

ويمكن التعبير عن التناسب من الناحية الحسابية على النحو التالي:

Output (P) = Kp × Error]

أين:

  • Kp] = كسب متناسب
  • Error = Setpoint - Process Variable

ومن شأن زيادة المكاسب النسبية أن تزيد من استجابة نظام المراقبة، غير أن ارتفاع المكاسب قد يؤدي إلى عدم الاستقرار وإلى حدوث تضخم مفرط.

المراقبة المتكاملة

وتعالج المراقبة المتكاملة الخطأ المتراكم بمرور الوقت، وهو يدمج قيمة الخطأ، ويوفر تصويباً على أساس الخطأ الكلي، مما يساعد على إزالة الخطأ الثابت في الدول الذي يمكن أن يحدث بضبط نسبي وحده.

ويمكن التعبير عن المصطلح المتكامل الرياضي على النحو التالي:

Output (I) = Ki × ⁇ Error dt]

أين:

  • Ki = كسب متكامل
  • ⁇ Error dt] = Integral of the error over time

ومن خلال إدماج الخطأ، يمكن أن تؤدي السيطرة المتكاملة إلى عدم حدوث خطأ ثابت في الدول، غير أن الإفراط في تحقيق مكاسب متكاملة (كي) يمكن أن يؤدي إلى الإفراط في إطلاق النار وعدم الاستقرار.

الرقابة المشتقة

وتتوقع الرقابة المشتقات حدوث خطأ في المستقبل على أساس معدل التغير الذي تحدثه، وهو يوفر أثراً مخففاً، ويحسن استقرار النظام ويقلل من الطلقات المفرطة، والمصطلح المشتق مفيد لتوقع سلوك النظام وإعادة العمل وفقاً لذلك.

ويمكن التعبير عن المصطلح المشتق من الناحية الحسابية على النحو التالي:

Output (D) = Kd × (d(Error)/dt)]

أين:

  • Kd] = كسب غامر
  • d(Error)/dt] = Derivative of the error with respect to time

وبإضافة مصطلح مشتق، يمكن للمراقب أن يستجيب بفعالية أكبر للتغيرات في الخطأ، مما يؤدي إلى سلوك أكثر سلاسة في النظام، غير أن زيادة الكسب المشتق المفرطة يمكن أن تضخ الضوضاء وتؤدي إلى عدم الاستقرار.

الجمع بين مراقبة PID

وفي الممارسة العملية، تجمع مكافحة البيوتادايين السداسي الكلور بين العناصر الثلاثة لتحقيق الأداء الأمثل، والصيغة العامة لنواتج متحكمي البيوتادايين في التنمية هي:

Output = Kp × Error + Ki ⁇ Error dt + Kd × (d(Error)/dt)]

ويشمل تطويع جهاز التحكم في إدارة بريد PID تعديل المكاسب (Kp, Ki, Kd) لتحقيق الاستجابة المنشودة لتطبيق محدد، وهذه العملية حاسمة لضمان استقرار النظام وأدائه.

تطبيقات مراقبة PID

ويستخدم المتحكمون في أجهزة PID على نطاق واسع في مختلف الميادين، بما في ذلك:

  • نظم مراقبة التدرج
  • مراقبة السرعة في المحركات
  • الأجهزة والتألق
  • مراقبة العمليات في مجال التصنيع
  • نظم مراقبة الطيران

ويستفيد كل من هذه التطبيقات من قدرة مراقبة PID على الحفاظ على النقاط المرغوبة مع التقليل إلى أدنى حد من الخطأ وضمان الاستقرار.

طرق تطويع للمراقبين عن الدول الجزرية الصغيرة النامية

وهناك عدة طرق لضبط متحكمي البيوت، منها:

  • Ziegler-Nichols Method
  • طريقة المحاكمة والخطأ
  • صومعة مجهزة بالبرمجيات
  • التصميم النموذجي

ولكل طريقة مزاياها ويمكن اختيارها على أساس المتطلبات المحددة لنظام المراقبة.

خاتمة

ومن الضروري فهم الرقابة التناسبية والجامعة والمشتقات لأي شخص يشارك في هندسة نظم المراقبة، ومن خلال استغلال هذه المفاهيم، يمكن للمهندسين تصميم نظم رقابة فعالة تحقق الأداء والاستقرار على نحو أمثل عبر طائفة واسعة من التطبيقات.