Digital PID Controller는 자동화 시스템에서 널리 사용되고, 프로세스를 정확하게 조절할 수 있습니다. 디지털 형태로 연속 제어 알고리즘을 변환하여, 정확한 조정과 유연성을 구현할 수 있습니다. 설계 원리를 이해하고 계산 방법은 효과적인 배포에 필수적입니다.

Digital PID 컨트롤러의 기본

디지털 PID 컨트롤러는 원시 설정점을 유지하기 위해 함께 작동하는 비례, 필수 및 파생 부품으로 구성됩니다. 아날로그 컨트롤러와 달리 디지털 버전은 각 샘플링 간격에서 제어 신호를 업데이트하는 특정 계산 방법을 필요로하는 분리 된 데이터 포인트에서 작동.

디자인 원리

디지털 PID 컨트롤러를 설계하는 주요 목표는 안정성과 원하는 응답 특성을 달성하기 위한 것입니다. 주요 원칙은 적절한 샘플링 속도를 선택하여 PID 매개 변수를 조정하고 제어 작업에서 최소 지연을 보장합니다. 연속 PID 방정식의 Proper discretization은 시스템 성능을 유지하기 위해 중요합니다.

계산 방법

몇 가지 방법이 디지털 PID 매개 변수를 계산하는 데 존재합니다. 일반적인 접근법은 다음과 같습니다.

  • Ziegler-Nichols 방법: 초기 PID 설정을 결정하는 시스템 응답을 사용합니다.
  • Pole 배치: 원하는 동적을 달성하기 위해 시스템 극을 배치합니다.
  • Tuning 알고리즘: 시스템 동작을 기반으로 매개 변수를 최적화하는 자동화된 방법.

Tustin 방법 또는 백워드 차이와 같은 신화 기술은 연속 PID 방정식을 분리 형태로 변환하는 데 사용됩니다. 이 방법은 디지털 컨트롤러의 정확도와 안정성을 영향을 미칩니다.