تئوری کنترل یک منطقه اساسی مهندسی و ریاضیات است که با رفتار سیستم های پویا سروکار دارد.یکی از روش های به طور گسترده ای در تئوری کنترل، کنترل کننده محرک-درتegral-Divative (PID) است که این مقاله اصول تئوری کنترل را معرفی می کند و یک مرور کلی از کنترل های PID، اجزای و برنامه های کاربردی آنها را ارائه می دهد.

نظریه کنترل چیست؟

تئوری کنترل مطالعه چگونگی دستکاری ورودی های یک سیستم برای به دست آوردن اثر مطلوب بر خروجی آن است.این در زمینه های مختلف مانند مهندسی، اقتصاد، زیست شناسی و غیره قابل اجرا است. هدف اصلی تئوری کنترل این است که اطمینان حاصل شود که یک سیستم به شیوه ای قابل پیش بینی و پایدار رفتار می کند.

مفاهیم کلیدی در تئوری کنترل

  • سیستم دینامیک: [FLT 1] درک چگونگی تغییر سیستم در طول زمان.
  • [[۱] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱] [۱]] [۱]] [۱] [۱]] استفاده از خروجی یک سیستم برای نفوذ در ورودی آن.
  • [[۱] [۱۰]: [۱۰] [۱۰] اطمینان حاصل کنید که یک سیستم پس از یک اختلال به تعادل باز می گردد.

مقدمه ای بر کنترل کننده های PID

یک کنترل کننده PID یک مکانیسم بازخورد حلقه کنترل است که به طور گسترده در سیستم های کنترل صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد، به طور مداوم یک مقدار خطا را به عنوان تفاوت بین یک نقطه مورد نظر و یک متغیر فرآیند اندازه گیری شده محاسبه می کند.کنترل کننده تلاش می کند تا این خطا را با تنظیم ورودی های کنترل فرآیند به حداقل برساند.

اجزای یک کنترل کننده PID

  • [P] گزارش (P: [FLT 1] اصطلاح متناسب یک مقدار خروجی را تولید می کند که متناسب با مقدار خطای فعلی است.
  • Integral (من: اصطلاح جدایی ناپذیر مربوط به تجمع خطاهای گذشته است، آن را در طول زمان ادغام و تنظیم خروجی برای از بین بردن خطای باقی مانده ثابت دولت.
  • [D] فعال کننده (D: [FLT 1] اصطلاح مشتق پیش بینی خطا آینده بر اساس نرخ تغییر آن است.

چگونه کنترل کننده های PID کار می کنند

کنترل کننده PID با محاسبه مقدار خطا و استفاده از سه حالت کنترل برای تعیین خروجی کنترل مناسب کار می کند. فرمول کنترل کننده PID می تواند به عنوان:

(به جز این که در این میان، از جمله (م) و (از این رو) استفاده می شود، (و) و یا (از این رو) ([۱])

کجا:

  • [در این باره] [و] [از این رو] [و [از این رو] [و] [در زمان [بر] خطا [و] خطا [در قیامت] [و [از این [و]]] [و [از آن]]] بپرهیزید.
  • [در این باره] [[[۱]] [۱] [۱۰]] [۱]] [۱] [۱]] [۱] [۱] [۱]] [۱]] [۱] [۱] [۱]] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۳] [۱] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۱] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۳] [۱] [۱] [۳] [۳] [۱] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۳] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳
  • [در این باره] [و] [به سود] [از این [و] سود [و] سود [و زیان] است.
  • [در این باره] [[[۱]] [۱] [۱۰] [۱]] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱]] [۱] [۱] [۱] [۱] [۳] [۱] [۱] [۱] [۱] [۳] [۱] [۱] [۳] [۱] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۱] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۳] [۳] [۱] [۳] [۳] [۱] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۳] [۳] [۱] [۱] [۱] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳]

کنترل کننده های PID

نظارت بر یک کنترل کننده PID شامل تنظیم مقادیر Kp، Ki و Kd برای دستیابی به عملکرد سیستم مورد نظر است. چندین روش برای تنظیم کنترل کننده های PID وجود دارد، از جمله:

  • نظارت بر انسان: [FLT 1] تنظیم پارامترهای بر اساس محاکمه و خطا.
  • روش اسکلتی: یک روش تنظیم اکتشافی بر اساس پاسخ سیستم.
  • ابزار نرم افزار: با استفاده از نرم افزار شبیه سازی برای بهینه سازی پارامترهای PID به طور خودکار.

برنامه های کنترل کننده های PID

کنترل کننده های PID در طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از برنامه های کاربردی مشترک عبارتند از:

  • کنترل بر روی: حفظ سطح دمای مطلوب در اجاق، کوره ها و سیستم های HVAC.
  • کنترل سرعت: تنظیم سرعت موتور و نقاله.
  • ] کنترل تجهیزات: کنترل موقعیت از سلاح های رباتیک و ماشین آلات CNC.

نتیجه گیری

کنترل تئوری و کنترل کننده های PID نقش مهمی در مهندسی مدرن و تکنولوژی ایفا می کند. درک اصول تئوری کنترل و عملکرد کنترل کننده های PID برای هر کسی که در طراحی سیستم و اتوماسیون شرکت می کند، با تنظیم و کاربرد مناسب، کنترل کننده های PID می توانند عملکرد و ثبات سیستم های پویا را افزایش دهند.