שיטת הכוונון של זיגלר-ניקולס היא טכניקה פופולרית המשמשת כדי לקבוע את הפרמטרים של בקרים PID. זה עוזר להשיג איזון בין תגובה ויציבות במערכות בקרה. שיטה זו כוללת זיהוי רווח קריטי ותקופת הווסת כדי לקבוע הגדרות בקרה אופטימליות.

המונחים: Ziegler-Nichols Method

השיטה פותחה על ידי ג'ון ג' זיגלר ו-Nathaniel B. ניקולס בשנות ה-40.זה מבוסס על הליכים ניסיוניים הכרוכים בהגדלת הרווח היחסי עד שהמערכת oscillates עם אמפליטודה מתמדת. הפרמטרים המרכזיים המתקבלים הם הרווח האולטימטיבי (כ) ואת תקופת החנק (Pu).

צעדים ליישום השיטה

ראשית, להגדיר את הרווחים האינטגראליים והנגזרים לאפס.להגדיל את הרווח היחסי בהדרגה עד שהמערכת מגיעה לתנודות מתמשכת.תרשם רווח זה כקו ומדכא את תקופת ההוסס כ-Pu.ערכים אלה משמשים אז כדי לחשב את הפרמטרים PID.

המונחים: pID Parameters

שיטת Ziegler-Nichols מספקת נוסחאות ספציפיות לקביעת הפרמטרים של בקר:

  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ויקרא י"ד: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ,0) זמן מאתגר (Td): ⁇ 1:1 × 025 × Pu

יתרונות ומגבלות

שיטת זיגלר-ניקלוס היא פשוטה ומהירה ליישום, מה שהופך אותה מתאימה לכוונון ראשוני.עם זאת, היא עלולה להוביל לפעולות בקרה אגרסיביות ואינה אידיאלית עבור מערכות עם דרישות יציבות גבוהות.