کنترل کننده PID:
کنترل کننده پی آی دی مقدار خطا بین خود بی فرآیند و مقدار ورودی مطلوب محاسبه می کند هدف کنترل کننده به حداقل رساندن خطا با تنظیم ورودیهای کنترل فرآیند است کنترل PID یک سیستم کنترلی می باشد که خطاهای مارا کاهش می دهد . این سیستم کنترلی در خیلی از کارخانه ها و مکانها برای کنترل فشار به دما و بسیاری از فرایندها کاربرد بسیار دارد .در این جا مثالی می زنیم که تفاوت سیستمهای کنترل دستی و سیستم کنترل اتوماتیک را متوجه شوید .به عنوان مثال شوفاژهایی که در خانه برای گرم کردن استفاده می شود را می توان یک سیستم کنترلی PID در نظر گرفت . در موتورخانه شوفاژها از یک مبدل حرارتی استفاده می شود که نیاز به کنترل دمای آن است سیستم کنترلی اتوماتیک خطاه را کاهش می دهد و از خطرات جانی هم جلوگیری می کند .
کنترل کننده PID از سه کنترل کننده تناسبی (P) ، انتگرالی (I) و مشتق گیری (D) تشکیل شده است .
کنترل کننده I و D هیچگاه مورد استفاده قرار نمی گیرد ، ولی کنترل کننده P به تنهایی هم قابل استفاده است . اغلب استفاده از این سه کنترل کننده کاهش خطا را همراه با پایداری سیستم به دنبال دارد.
کنترل کننده تناسبی (P) :
در کنترل کننده تناسبی سیگنال کنترل به این صورت ساخته می شود که سیگنال خطا در یک ضریب ثابت ضرب شده و فرمان کنترل تولید می گردد ، در کنترل کننده تناسبی نمی توان به نقطه مطلوب رسید بنابر این کنترل تناسبی فقط بر اساس وضعیت جاری سیگنال خطا عمل می کند .
کنترل کننده انتگرالی (I) :
در کنترل کننده انتگرالی ، کنترل کننده از تغییرات گذشته تا به حال خطا انتگرال گیری نموده و نتیجه را در ضرایب ضرب کرده و فرما ن کنترل را صادر می کند. کنتل کننده انتگرالی می تواند کارایی سیستم کنترل را بهبود بخشد و در رسیدن خروجی به مقدار مطلوب کمک کند ، ولی موجب تضعیف پایداری نسبی سیستم خواهد شد که به علت دینامیک خاص این کنترل کننده است که وارد سیستم حلقه بسته می شود .
کنترل کننده مشتق گیر (D) :
در کنترل کننده مشتق گیر تصمیم گیری بر اساس جهت گیری آینه خطا است .کنترل کننده مشتق گیر با آنالیز کردن تغییرات خطا شرایط فرآیند را پیش بینی می کند . خروجی کنترل کننده مشتق گیر سیستم را به حالت پایدار نمی رساند .
مزایا و معایب کنترل کننده ها :
کنترل کننده تناسبی : سرعت عمل داشته و ارزان قیمت است ولی ایجاد خطای ماندگار از معایب آن است.
کنترل کننده انتگرالی :کنترل مطلوب ارائه می دهد و خطا را صفر می کند ولی بسیار کند می باشد .
کنترل کننده مشتق گیر بسیار سریع است و سرعت سیستم را بالا میبرد و سیستم را به سوی پایداری نسبی سوق می دهد اما نمی تواند خروجی را به نقطه مطلوب برساند و ارزان نیست .
کنترل های PID خیلی بیشتر از کنترلرهای خاموش / روشن کاربردیتر هستند و اجازه اعمال هر چه بهتر تنظیمات را بروی سیستم می دهند .
اگر چه کنترل های خاموش / روشن مزیتها و معایبی در استفاده از این کنترلرها وجود دارد :
مزیت : برای طراحی و اجرا ساده هستند و ارزان نیز هستند .
معایب : ناکارآمد هستند وقتی می خواهند به حالت تعادل برسند نویز ( زیادی ایجاد می نمایند و یا اینکه برروی شیرها یا سوئیچ ها قرار می گیرند که اگر به طور مداوم شیرها و سوئیچها کاملا باز و بسته شوند زودتر خراب می شوند .
کنترل کننده تناسبی انتگرالی :
یک کنترلر PID بدون D می باشد . کنترل PI شکلی از کنترلر FEED BACK است و این کنترل کننده زمان پاسخ دهی سریعتری را به دلیل وجود عمل تناسبی که اضافه شده فراهم می کند زمان پاسخ ده کنترل PI سریع تر از I است .
کنترل کننده تناسبی مشتق گیر :
کنترل کننده تناسبی مشتق گیر یک سیستم PID بدون کنترل کننده I است . کنترل کننده PD ترکیبی از FEED BACK و پیش خورد است . در کنترل کننده PD خروجی کنترل کننده ترکیبخطی از سیگنال خط به همراه مشتق آن اس ت.کنترل PD شامل بخش تناسبی استهلاک کننده و پیش بینی کننده خطای فرآیند است .
منابع :
WIKIPEDIA
شرکت مهندسی نشاور آرمان صنعت WWW.RASANCO.IR
IEEECO.IR
