制御システムでは、PID(プロポーション、インテグラ、デリバティブ)コントローラーは、目的の出力を維持するための基本的です。これらの中で、デリバティブコントロールは、エラー信号の変更率に基づいて将来のエラーを予測する上で重要な役割を果たします。

派生的な制御とは何ですか?

派生な制御, 多くの場合、PID コントローラーの D コンポーネントと呼ばれます, システム 安定性と応答時間を向上させるように設計されています。. これは、将来のエラーを予測し、エラーが変化する速度に基づいて是正措置を適用することにより、これを行います。.

PIDループにおけるデリバティブ・コントロールの役割

PID ループでは、デリバティブ コントロールは、システム応答を低下させ、オーバーシュートとセットリング時間を削減するのに役立ちます。 これは、迅速な変化が不安定性につながる可能性があるシステムで特に重要です。

  • トレンドに基づいて将来のエラーを予測します。
  • 制御システムのダンペンの振動。
  • 応答システムにおける安定性の向上

派生的な制御の仕組み

デリバティブコントロールは、エラー信号の変更率を計算することで動作します。これは式を使用して行われます。

  • D = Kd * (de/dt) の
  • D が派生物的用語である場合、Kd は派生物的利益であり、de/dt はエラーの変動率です。

デリバティブゲインによるエラーの変更率を乗算することで、エラー変更の速度に比例する補正を差し込むことができます。

派生制御を使用する利点

PID ループのデリバティブ コントロールを実装すると、いくつかの利点があります。

  • 動的システムにおける安定性の向上
  • 設定された点数の変更時にオーバーシュートとアンダーシュートを削減。
  • 障害に対する応答速度が向上しました。

派生的な制御の課題

派生物制御がその利点を持っている間、それはまた挑戦を示します:

  • ノイズ感度: 派生的なアクションは、高周波ノイズを増幅することができます。
  • 複雑な調整: 正しい派生物の利益を見つけることは困難であることができます。.
  • 正しく設定されていない場合、不安定性の可能性。

PID コントローラーのデリバティブ・コントロールの実装

誘導体制御を効果的に実施するには、次の手順を検討してください。

  • 調整された比例したコンポジショナと一体型のコントローラーで始まります。
  • 監視システムの性能のまわりで誘導器を導入して下さい。
  • 誘導体用語に対するノイズの影響を低減するためにフィルターを使用します。

コンテンツ

PID ループの派生物制御を理解することは、システム性能の最適化のために不可欠です。将来のエラーを予測し、それに応じて調整することにより、誘導体制御は、安定性と応答時間を向上し、制御エンジニアリングの貴重なツールになります。