בקרים של Proportional-Integral-Derivative (PID) משמשים באופן נרחב במערכות בקרה תעשייתיות.כאשר הם משמשים לתהליכים לא ליניאריים, תכנון בקרים יעילים של PID דורש אסטרטגיות ספציפיות ושינויים כדי להבטיח יציבות וביצועים. מאמר זה דן בגישות מפתח לתכנון בקרים PID המותאמים לדינמיקה לא לינארית.

הבנה של תהליכים לא ליניאריים

תהליכים לא ליניאריים מפגינים התנהגויות שאינן פרופורציה לשינויים קלט, כגון שידור, אזורי מת או היסטריה. מאפיינים אלה עושים שליטה מאתגרת כי שיטות בקרה ליניאריות מסורתיות לא יכולות להופיע כראוי בכל תנאי התפעול.

עיצוב בקר PID

תכנון בקרים PID עבור תהליכים לא ליניאריים כרוך בכמה אסטרטגיות:

  • (ב) [17] ,0) ,ב"ה, עיין ב''', על פי נקודת ההפעלה הנוכחית.
  • (ב) [15] ,לא לינארית: התאגדות 1:1 אלמנטים שאינם לינאריים לאלגוריתם הבקרה כדי למנוע תהליכים לא ליניארים.
  • (FLT:0) שליטה חיובית: 1FLT השתמש בנתונים בזמן אמת כדי לשנות את הפרמטרים PID באופן דינמי.
  • (ב) ⁇ :0) ⁇ : ⁇ 1:1 , להעריך את התהליך הלא ליניארי סביב נקודות ספציפיות כדי לפשט את עיצוב השליטה.

אזהרות עבור PID Tuning

חישוב הפרמטרים המתאימים PID כרוך בהתחשב המאפיינים הלא ליניאריים של התהליך.שיטות נפוצות כוללות:

  • (ב) [15] ,(א) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ :0) כוונון מבוסס-Model:FLT:1 (ב) פותח מודל מתמטי של התהליך ואופטימיזציה של פרמטרים PID בהתאם.
  • (FLT:0) כוונון מבוסס תגמול: FIRLT:1) השתמש בסימולציות תהליך כדי להעריך הגדרות PID שונות לפני יישום.

במערכות לא לינאריות, בדיקות והתאמות של רציונאליים נדרשים לעתים קרובות כדי להשיג ביצועים הרצויים של שליטה.שלב חישובים אלה עם אסטרטגיות כמו תזמון רווחים יכול לשפר את האינטנסיביות על פני תנאי הפעלה שונים.