ระบบควบคุมการป้อนข้อมูลจําเป็นในโปรแกรมหลาย ๆ แบบ วิศวกรรม การให้เสถียรภาพและความแม่นยําในกระบวนการ ระบบควบคุมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดระบบหนึ่งคือ ระบบควบคุมสัดส่วน (PID) ระบบควบคุมการสอน (PDF) การเข้าใจกลไกของ PID แมสซีฟ ไดนามิกส์มีความสําคัญมากสําหรับนักเรียนและครูในสาขาวิศวกรรมและเทคโนโลยี
เครื่องควบคุม PID คืออะไร?
ตัวควบคุม PID คือกลไกการตอบรับจากวนรอบที่ควบคุมได้ ซึ่งใช้อย่างแพร่หลายในระบบควบคุมอุตสาหกรรม ซึ่งคํานวณค่าผิดพลาดระหว่างการตั้งค่าจุดและตัวแปรของโพรเซสที่ร้องขอมา การควบคุม จะพยายามลดข้อผิดพลาดลงได้โดยการปรับค่าการป้อนข้อมูลโพรเซส
- [FLT: 0] pregional (P):[FLT: 1) เทอมนี้ให้ผลลัพธ์ที่สัดส่วนกับค่าคลาดเคลื่อนในปัจจุบัน
- [FLT: 0] Intertegral (I): เทอมนี้เกี่ยวกับการรวมข้อผิดพลาดในอดีต ทําให้มีการแก้ไขให้ถูกต้องตามประวัติของความผิดพลาดนี้
- Divativity (D): เทอมนี้ทํานายความผิดพลาดในอนาคตตามอัตราการเปลี่ยนแปลงของมัน ส่งผลให้ชื้น
ส่วน ประกอบ ของ การ ควบคุม PID
ส่วนประกอบแต่ละตัวของตัวควบคุม PID มีบทบาทสําคัญในการทําให้แน่ใจระบบ ตอบสนองที่เหมาะสมกับการเปลี่ยนแปลงในตัวแปรโพรเซส
การวิเคราะห์สัดส่วน
ส่วนประกอบสัดส่วนของตัวควบคุม PID จะกําหนดค่าปฏิกิริยากับข้อผิดพลาดปัจจุบัน โดยค่าข้อผิดพลาดจะเพิ่มขึ้นมาก ค่าการแสดงผลของตัวควบคุมจะมีขนาดใหญ่กว่า ซึ่งถูกกําหนดโดยสัดส่วนที่ได้มา (Kp)
ควบคุมภายใน
องค์ประกอบอินทิกรัลจะหมายถึง การรวมข้อผิดพลาดในครั้งก่อน ๆ หากข้อผิดพลาดนี้ต่อเนื่องไปเป็นเวลานาน อินทิกรัลจะเพิ่มขึ้น จึงเป็นการเพิ่มความเร็วการแสดงผล เพื่อกําจัดข้อผิดพลาดที่คงที่ โดยค่าอินทิกรัลจะถูกนิยามโดย k
ควบคุมการบิดเบือน
องค์ประกอบของอนุพันธ์ทํานายข้อผิดพลาดในอนาคต โดยอิงจากอัตราการเปลี่ยนแปลงของข้อผิดพลาด นี่จะช่วยในการสังเกตพฤติกรรมของระบบ และลดการยิงและการสั่นไหวของอนุพันธ์ อนุพันธ์ได้รับการนิยามโดย Kd
การแทนที่ด้วยเลขคณิตของการควบคุม PID
เครื่องควบคุม PID สามารถแทนได้ด้วยตัวเลข
- [FLT: 0] ออกอัลบั้ม (u): u(t) = Kp * e(t) + Ki* ki (t)dt+Kd * (t)/dt)
- [FLT: 0] ที่ :
- e( t) = ค่าผิดพลาดที่เวลา t
- Kp = สัดส่วนที่ได้
- กิโล = อินทิกรัลที่ได้มาจาก
- kd = อนุพันธ์ที่ได้
ตัวควบคุม PID
การจัดการอุปกรณ์ควบคุม PID เกี่ยวข้องกับการปรับปรุง Kp, Ki, และพารามิเตอร์ของ Kd เพื่อให้บรรลุความต้องการ โดยมีวิธีการหลายวิธีสําหรับตัวควบคุม PID ของเครื่องเอง รวมถึง:
- [FLT: 0] Ziegler-Nicols วิธี: วิธี Heruristic peritional alth from การตอบรับของระบบ ต่อการป้อนข้อมูลขั้นบันได (FLT: 1).
- [FLT: 0] Trial และผิดพลาด: การปรับค่าพารามิเตอร์ด้วยตนเองขณะเฝ้าดูการตอบสนองของระบบ
- [FLT: 0] เครื่องเครื่องมือซอฟแวร์: โปรแกรมจําลองที่สามารถปรับแต่งตัวแปร PID ได้โดยอัตโนมัติ
โปรแกรมควบคุม PID
เครื่องควบคุม PID ถูกนําไปใช้ในโปรแกรมต่าง ๆ ทั่วอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึง:
- [FLT: 0] ควบคุมการแบ่งเขต: รักษาอุณหภูมิในเตาอบ เตาหลอม และระบบ HVAC
- [FLT: 0] ควบคุมการเสียง: ปรับเปลี่ยนความเร็วของมอเตอร์และเครื่องส่ง
- [FLT: 0] ควบคุมการวางจําหน่าย: ควบคุมตําแหน่งของแขนกลและเครื่อง CNC
ปัญหา ใน การ ควบคุม PID
ขณะ ที่ เครื่อง ควบคุม พี ดี เอส มี ประสิทธิภาพ แต่ ก็ เผชิญ ข้อ ท้าทาย เช่น:
- [FLT: 0] Non-lineity: หลายระบบเป็นระบบที่ไม่เชิงเส้น ซึ่งสามารถควบคุมที่ซับซ้อนได้
- [FLT: 0] ระยะเวลา: ชักช้าในระบบ ส่งผลให้ไม่มั่นคง
- [FLT: 0] Noise: เสียงวัดสามารถส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของตัวควบคุม
รูปแบบการวน
การ เข้าใจ กลไก ของ ระบบ พี ซี ดี เอ็น ไซ โคล พี ดีฟ เป็น สิ่ง สําคัญ เพื่อ ใช้ ระบบ ควบคุม การ ตอบ รับ อย่าง มี ประสิทธิภาพ.