Ni awọn ile-iṣelọpọ, awọn oludari PID jẹ olokiki nitori wọn rọrun ati ṣiṣẹ daradara. Wọn ti lo ni ọpọlọpọ awọn ile-iṣẹ:
Ṣiṣe ọkọ ayọkẹlẹ fun alapapo ati alurinmorin.
Awọn ọkọ ofurufu fun iṣakoso deede.
Electronics lati tọju didara ga.
Ṣiṣe awọn aṣọ lati ṣakoso ooru.
Ounjẹ ati ohun mimu fun awọn nkan bii bakteria.
Oogun ati awọn kemikali fun awọn ilana ti o duro.
Bi imọ-ẹrọ ṣe ilọsiwaju, awọn ile-iṣẹ nilo awọn eto iṣakoso ti o lagbara. Pẹlu awọn iyipada ninu awọn ile-iṣelọpọ, awọn irinṣẹ bii awọn olutona PID jẹ pataki diẹ sii.
Awọn ọna tuntun, bii Iṣakoso Logic Fuzzy ati Iṣakoso Asọtẹlẹ awoṣe, ṣiṣẹ dara julọ fun awọn ọna ṣiṣe ẹtan. Awọn ọna wọnyi yanju awọn iṣoro ti awọn oludari PID le rii lile, bii mimu awọn ilana aiṣedeede tabi awọn ayipada iyara.
Awọn Iparo bọtini
Awọn olutona PID rọrun lati lo ati ṣiṣẹ daradara fun awọn eto iduroṣinṣin. Wọn wọpọ ni awọn ile-iṣelọpọ ati awọn ile-iṣẹ itanna.
Awọn iṣakoso ilọsiwaju bii Iṣakoso Logic Fuzzy (FLC) ati Iṣakoso Asọtẹlẹ Awoṣe (MPC) dara julọ fun awọn ọna ṣiṣe idiju. Wọn ṣatunṣe si awọn ayipada ati mu awọn ilana lile mu ni deede.
Ṣiṣeto awọn olutona PID le jẹ lile. O nilo lati ṣatunṣe wọn ni pẹkipẹki lati jẹ ki awọn eto jẹ iduroṣinṣin nigbati wọn ba ni awọn ihuwasi eka.
Dapọ PID pẹlu awọn idari ilọsiwaju le mu awọn abajade dara si. Eyi ṣajọpọ ayedero PID pẹlu irọrun ti awọn ọna ilọsiwaju.
Mu iru iṣakoso rẹ da lori bii eto naa ṣe jẹ eka. Lo PID fun awọn iṣẹ ti o rọrun ati awọn idari ilọsiwaju fun awọn iṣẹ ṣiṣe to le.
Agbọye PID Adarí
Itumọ ti Iṣakoso PID
A PID oludari jẹ eto ti o ntọju ohun duro. "PID" tumo si Ifiweranṣẹ, je, Ati Awọn itọsẹ, eyiti o jẹ awọn ẹya mẹta rẹ. Awọn ẹya wọnyi ṣiṣẹ papọ lati ṣakoso bi eto ṣe n huwa. Awọn ile-iṣẹ lo wọn lati rii daju pe awọn ẹrọ ṣiṣẹ daradara ati deede. Fun apẹẹrẹ, wọn le ṣakoso ooru, titẹ, tabi iyara ni iṣelọpọ.
A wiwọn bi o dara a PID oludari jẹ pẹlu awọn idanwo kan. Idanwo kan jẹ akoko dide, eyiti o fihan bi o ṣe yara de ibi-afẹde naa. Omiiran jẹ akoko ifọkanbalẹ, eyiti o sọ bi o ṣe gun to lati duro dada. Awọn idanwo miiran, bii overshoot ati aṣiṣe ipo iduro, ṣayẹwo ti o ba duro lori ibi-afẹde laisi awọn swings nla.
Awọn paati ti Alakoso PID kan
A PID oludari ni awọn ẹya akọkọ mẹta:
Jèrè Dípò (Kp): Apakan yii ṣe atunṣe awọn aṣiṣe lọwọlọwọ nipa didaṣe ni iyara. Kp ti o tobi tumọ si esi ti o lagbara.
Idarapọ Ere (Ki): Apakan yii n wo awọn aṣiṣe ti o kọja ati ṣe atunṣe wọn lori akoko. O ṣe iranlọwọ fun eto naa kọlu ibi-afẹde rẹ laisi sonu.
Ere Ipilẹṣẹ (Kd): Apakan yii sọ asọtẹlẹ awọn aṣiṣe ọjọ iwaju nipa ṣiṣe ayẹwo bi awọn nkan ṣe yara yipada. O da eto naa duro lati gbigbọn pupọ.
Awọn ẹya wọnyi ṣiṣẹ bi ẹgbẹ kan lati ṣakoso awọn nkan daradara. Apa ti o yẹ ṣe atunṣe awọn aṣiṣe lẹsẹkẹsẹ. Apakan apakan n ṣatunṣe awọn iṣoro igba pipẹ. Apa itọsẹ ntọju ohun gbogbo dan ati dada.
Kini idi ti Awọn oludari PID Gbajumo
Awọn oludari PID ti wa ni feran nitori won wa ni o rọrun ati ki o ṣiṣẹ daradara. Wọn rọrun lati ṣeto, paapaa fun awọn olubere. Wọn tun ṣiṣẹ ni ọpọlọpọ awọn ipo oriṣiriṣi, nitorinaa wọn lo ni ọpọlọpọ awọn ile-iṣẹ.
Ni awọn ile-iṣelọpọ, Awọn oludari PID jẹ ṣi a oke wun nitori won orisirisi si awọn iṣọrọ. Awọn ẹya tuntun, bii IoT ati iṣatunṣe ti ara ẹni, jẹ ki wọn dara julọ paapaa. Awọn irinṣẹ bii LabVIEW tun ṣe iranlọwọ fun wọn lati duro ni igbẹkẹle ati wulo fun awọn iṣẹ ṣiṣe pataki.
Bi awọn ile-iṣelọpọ ṣe nlo awọn ẹrọ ijafafa, iwulo fun Awọn oludari PID dagba. Agbara wọn lati ṣakoso awọn nkan ni pato jẹ ki wọn ṣe pataki pupọ loni.
Awọn idiwọn ti Awọn oludari PID
Tuning italaya
Ṣatunṣe a PID oludari le jẹ lile fun eka awọn ọna šiše. O gbọdọ farabalẹ ṣeto iwọn, apapọ, ati awọn anfani itọsẹ. Ilana kọọkan n ṣe iyatọ si awọn eto wọnyi, ti o jẹ ki o ṣoro lati gba ni ẹtọ.
Diẹ ninu awọn ọna ṣiṣe yanju ni iyara, lakoko ti awọn miiran le wobble tabi overshoot. Tabili ti o wa ni isalẹ fihan awọn oriṣi awọn idahun eto:
Idahun Yiyi to Eka | Apejuwe |
|---|---|
ara-regulating, keji ibere, overdamped | A eto ti o laiyara yanju ni titun kan iye. |
ara-regulating, keji ibere, underdamped | A eto ti o wobbles ṣaaju ki o to farabalẹ ni a titun iye. |
ara-regulation, keji ibere plus asiwaju | Eto pẹlu paati asiwaju ti o ni ipa lori ihuwasi rẹ. |
ara-regulation, keji ibere plus asiwaju pẹlu overshoot | Eto ti o bori ibi-afẹde rẹ ṣaaju ki o to yanju. |
iṣakoso ara ẹni, aṣẹ keji, alakoso ti kii kere ju | Eto kan pẹlu ihuwasi dani ti o kan esi rẹ. |
Integrator plus akọkọ-ibere aisun | Eto kan ti o yipada ni akoko pupọ ṣugbọn n ṣe laiyara. |
Integrator plus akọkọ-ibere asiwaju | A eto ti o ayipada lori akoko pẹlu kan yiyara lenu. |
Integrator plus nonminimum alakoso | Eto ti o yipada ni akoko pupọ pẹlu ihuwasi dani. |
Ti o ba tune ni ibinu pupọ, eto naa le gbọn tabi di riru. Ṣọra nigbati o ba n ṣatunṣe awọn ọna ṣiṣe pẹlu awọn idaduro tabi awọn agbara ti ẹtan.
Mimu Complex Yiyi
Awọn oludari PID jẹ nla fun awọn ọna ṣiṣe ti o rọrun ṣugbọn Ijakadi pẹlu awọn eka. Awọn ọna ṣiṣe pẹlu awọn idaduro, ihuwasi aiṣedeede, tabi ọpọlọpọ awọn oniyipada le da wọn loju. Fun apẹẹrẹ, ti eto ba ni awọn idahun dani tabi awọn ayipada lori akoko, oludari le ma ṣiṣẹ daradara.
Ni awọn iṣẹlẹ wọnyi, oludari le ṣe pupọju tabi ko ṣe to. Eleyi ṣẹlẹ nitori Awọn oludari PID lo awọn eto ti o wa titi ti ko le ṣatunṣe si awọn ayipada. Awọn ọna ilọsiwaju, bii Iṣakoso Asọtẹlẹ awoṣe, ṣiṣẹ dara julọ fun awọn ipo lile wọnyi.
Ifamọ si Ariwo ati Awọn aṣiṣe Wiwọn
Ariwo ati awọn aṣiṣe le ṣe ipalara a PID oludari išẹ. Apapọ apakan dinku ariwo, ṣugbọn apakan itọsẹ le jẹ ki o buru sii. Eyi jẹ otitọ paapaa ti ere D ba ga ju.
Lati ṣatunṣe eyi, nu awọn ifihan agbara rẹ daradara. Lo idabobo ati awọn asẹ lati dinku ariwo ni awọn wiwọn. Nigba miiran, ṣeto ere itọsẹ si odo ṣe iranlọwọ ni awọn aaye ariwo.
sample: Ṣayẹwo nigbagbogbo pe awọn sensosi rẹ jẹ deede ati aabo lati kikọlu. Eyi yoo ṣe iranlọwọ rẹ PID oludari ṣiṣẹ dara julọ.
To ti ni ilọsiwaju Iṣakoso imuposi
Kini Iṣakoso Iruju Logic (FLC)?
Iṣakoso Itumọ Fuzzy (FLC) ṣe iranlọwọ ṣakoso awọn ọna ṣiṣe ẹtan. O ṣiṣẹ daradara pẹlu awọn ọna ṣiṣe ti ko rọrun tabi ni awọn ẹya aimọ. Dipo lilo iṣiro ti o muna, FLC nlo awọn ofin bi eniyan ro. O dabi eto ti o ṣe awọn ipinnu, nitorina o jẹ nla fun awọn nkan bii awọn ohun elo ile tabi awọn roboti.
Kini idi ti FLC jẹ pataki?
O ṣatunṣe dara julọ si awọn iyipada ju awọn olutona PID.
O ṣiṣẹ pẹlu awọn ọrọ bi "gbona" tabi "itura" dipo awọn nọmba.
O le ṣafikun awọn ofin lati ṣatunṣe awọn iṣoro awọn olutona PID ko le mu.
Ọna Iṣakoso | Agbara | Awọn ailagbara |
|---|---|---|
Iruju kannaa Iṣakoso | O dara fun ẹtan ati awọn ọna ṣiṣe ti ko ni idaniloju | Nilo iṣeto diẹ sii ati pe o le nira lati lo |
Awọn oludari PID | Ṣiṣẹ daradara fun o rọrun awọn ọna šiše | Awọn ija pẹlu ẹtan tabi awọn ọna ṣiṣe iyipada |
FLC rọ ati pe o le yipada fun awọn iṣẹ ṣiṣe kan pato. Fun apẹẹrẹ, dapọ FLC pẹlu PID le mu awọn abajade dara si ni awọn ipo lile.
Kini Iṣakoso Asọtẹlẹ awoṣe (MPC)?
Iṣakoso Asọtẹlẹ awoṣe (MPC) jẹ nla fun mimu awọn ọna ṣiṣe lile pẹlu ọpọlọpọ awọn ẹya. Ko dabi PID, MPC gboju awọn iṣe iwaju nipa lilo awọn awoṣe iṣiro. Eyi jẹ ki o wulo ni awọn agbegbe bii awọn roboti, awọn ọkọ ayọkẹlẹ awakọ ti ara ẹni, ati awọn ile-iṣelọpọ.
Kini idi ti MPC ṣe iranlọwọ?
O ṣiṣẹ daradara pẹlu awọn idaduro tabi awọn opin ni awọn ọna ṣiṣe.
O ngbero siwaju lati ṣe awọn yiyan iṣakoso to dara julọ.
O jẹ ki awọn nkan duro dara ju awọn oludari PID lọ.
Fun apẹẹrẹ, ni oogun, MPC tọju awọn ipele suga ẹjẹ duro 12.57% dara julọ ju PID lọ. Eyi fihan bi MPC ṣe jẹ nla fun awọn ọna ṣiṣe ti o nilo iṣedede giga.
Awọn ọna To ti ni ilọsiwaju miiran (fun apẹẹrẹ, LQR, LQG)
Awọn ọna miiran bi Linear Quadratic Regulator (LQR) ati Linear Quadratic Gaussian (LQG) fun paapaa iṣakoso to dara julọ. Iwọnyi yiyara ati ṣiṣẹ dara julọ ju awọn olutona PID, pataki fun awọn nkan bii awọn eto agbara.
Kini idi ti o lo LQR ati LQG?
Wọn dinku awọn aṣiṣe ati jẹ ki awọn ọna ṣiṣe duro ni iyara.
Wọn ṣiṣẹ paapaa dara julọ nigbati aifwy pẹlu awọn irinṣẹ ọlọgbọn bii Jiini Algorithms.
Awọn ọna wọnyi dara julọ fun awọn eto ti o nilo iyara ati deede. Lilo LQR tabi LQG le fun awọn esi to dara julọ nibiti awọn olutona PID ko ṣiṣẹ daradara.
Ifiwera Analysis ti Iṣakoso Awọn ọna
Išẹ ni Simple la eka Systems
Nigbati o ba yan ọna iṣakoso, ronu bi o ṣe n ṣiṣẹ ni awọn ọna ṣiṣe ti o rọrun ati ẹtan. A PID oludari jẹ nla fun awọn iṣẹ ṣiṣe ti o rọrun pẹlu iduro ati ihuwasi asọtẹlẹ. Fun apẹẹrẹ, o le ṣakoso ooru ni ileru tabi iyara ti moto kan daradara. Ṣugbọn ni awọn ọna ṣiṣe ti o le pẹlu ọpọlọpọ awọn ẹya, awọn idaduro, tabi ihuwasi aiṣedeede, ko ṣiṣẹ daradara.
Awọn ọna ilọsiwaju bii Iṣakoso Asọtẹlẹ Awoṣe (MPC) ati Iṣakoso Iruju (FLC) dara julọ fun awọn ipo lile wọnyi. MPC nlo isiro lati gboju le won ohun ti yoo ṣẹlẹ tókàn, ṣiṣe awọn ti o dara fun awọn ọna šiše pẹlu idaduro tabi awọn ifilelẹ. FLC ìgbésẹ bi eda eniyan ero, ki o kapa ti ẹtan ati uncertain awọn ọna šiše dara ju a PID oludari.
Tabili ti o wa ni isalẹ fihan bi awọn ọna oriṣiriṣi ṣe ṣe:
Ifiwera Aspect | Data-Iwakọ Iṣakoso | Awoṣe-orisun Iṣakoso |
|---|---|---|
Akoko lati ṣe iṣiro Awọn iṣakoso to dara julọ | Awọn iyipada pẹlu iwọn eto | Awọn iyipada pẹlu iwọn eto |
Awọn aṣiṣe ni Ipinlẹ Ipari | Ti ṣayẹwo ati akawe | Ti ṣayẹwo ati akawe |
Yiye oni-nọmba | Aṣiṣe awọn oṣuwọn iwadi | Aṣiṣe awọn oṣuwọn iwadi |
Eyi fihan awọn ọna to ti ni ilọsiwaju jẹ deede diẹ sii ati rọ ni awọn eto ẹtan. Awọn oludari PID tun dara fun awọn iṣẹ ti o rọrun.
Adaptability to Iyipada Awọn ipo
Iyipada si awọn ayipada jẹ pataki fun awọn ọna ṣiṣe ti o yipada pupọ. A PID oludari ni wahala pẹlu awọn ayipada lojiji tabi awọn iyanilẹnu. Fun apẹẹrẹ, ti eto ba n lọ tabi ṣiṣẹ lainidi, awọn eto ti o wa titi ti a PID oludari le ma ṣiṣẹ daradara.
Awọn ọna ilọsiwaju bii iṣakoso adaṣe, iṣakoso ifunni, ati awọn nẹtiwọọki nkankikan ṣatunṣe ara wọn bi awọn nkan ṣe yipada. Awọn ọna wọnyi n ṣiṣẹ daradara paapaa nigbati eto ba yipada. Tabili ti o wa ni isalẹ ṣe afiwe bi awọn ọna wọnyi ṣe le ṣe deede:
Ilana Iṣakoso | Adapability ni Yiyipo Awọn ipo | Awọn idiwọn ti Iṣakoso PID |
|---|---|---|
Iṣakoso PID | Low | Ijakadi pẹlu fiseete ati uneven ti şe |
Iṣakoso Adaptive | ga | N / A |
Iṣakoso Ifunni | ga | N / A |
Nẹtiwọọki Nẹtiwọọki Integration | ga | N / A |
Iṣakoso PID ṣiṣẹ daradara ni awọn ọna ṣiṣe ti o duro ṣugbọn o kuna pẹlu awọn iyanilẹnu.
Awọn iṣakoso aṣamubadọgba ati ifunni ṣatunṣe dara julọ, ṣiṣe wọn nla fun iyipada awọn eto.
Yiyan ọna ilọsiwaju ṣe iranlọwọ fun eto rẹ lati duro dada ati ṣiṣẹ daradara, paapaa nigbati awọn nkan ba yipada.
Ibamu elo pẹlu Awọn apẹẹrẹ
Ọna kọọkan ni awọn agbara tirẹ, ti o jẹ ki o dara fun awọn iṣẹ kan. A PID oludari jẹ dara julọ fun awọn ọna ṣiṣe ti o rọrun ti ko yipada pupọ. Fun apẹẹrẹ, nigbagbogbo lo ni awọn ile-iṣelọpọ lati ṣakoso ooru, titẹ, tabi iyara. O rọrun ati olowo poku, eyiti o jẹ ki o jẹ ayanfẹ fun awọn iṣẹ ṣiṣe wọnyi.
Awọn ọna ilọsiwaju dara julọ fun awọn iṣẹ lile. Fun apere:
Iṣakoso Asọtẹlẹ awoṣe (MPC): Ṣe iranlọwọ fun awọn ọkọ ayọkẹlẹ awakọ ti ara ẹni fun awọn iyipada ọna.
Iṣakoso iruju kannaa (FLC): Ti a lo ninu awọn ẹrọ fifọ lati ṣatunṣe awọn eto fun awọn ẹru oriṣiriṣi.
Ijọpọ Nẹtiwọọki Neural: Ṣe iranlọwọ fun awọn roboti lati ṣe awọn ipinnu iyara ati mu ni iyara.
Nipa mọ kini ọna kọọkan ṣe dara julọ, o le yan eyi ti o tọ. Fun awọn iṣẹ ṣiṣe ti o rọrun, a PID oludari ṣiṣẹ daradara. Fun lile, awọn ọna ṣiṣe iyipada, awọn ọna ilọsiwaju fun ni deede ati irọrun ti o nilo.
Fun awọn ọna ṣiṣe ti o rọrun, Awọn oludari PID jẹ igbẹkẹle ati ifarada. Wọn rọrun lati lo ati ṣiṣẹ daradara fun awọn iṣẹ ṣiṣe ti o duro.
Fun awọn ọna ṣiṣe lile, awọn ọna ilọsiwaju bii Iṣakoso Iruju (FLC) ati Iṣakoso Asọtẹlẹ Awoṣe (MPC) ṣe dara julọ. Wọn ṣakoso iyipada ati awọn ilana ẹtan pẹlu deede diẹ sii.
sample: Yan ọna iṣakoso rẹ ti o da lori bii eto rẹ ṣe nira. Lo Awọn oludari PID fun o rọrun awọn iṣẹ-ṣiṣe. Fun awọn ọna ṣiṣe lile, awọn ọna ilọsiwaju ṣiṣẹ dara julọ.
FAQ
Bawo ni PID ati awọn ọna iṣakoso ilọsiwaju yatọ?
Awọn olutona PID tẹle awọn ofin ti o wa titi lati ṣakoso awọn eto. Awọn ọna to ti ni ilọsiwaju, bii Iṣakoso Logic Fuzzy (FLC) ati Iṣakoso Asọtẹlẹ awoṣe (MPC), ṣatunṣe si awọn ayipada ati mu awọn ọna ṣiṣe le. Mu ọkan ti o da lori bi o ṣe jẹ ẹtan ti eto rẹ jẹ.
Njẹ PID le ṣiṣẹ pẹlu awọn ọna ilọsiwaju bi?
Bẹẹni, o le dapọ PID pẹlu awọn ọna ilọsiwaju fun awọn abajade to dara julọ. Fun apẹẹrẹ, fifi Fuzzy Logic kun si PID ṣe iranlọwọ pẹlu awọn ọna ṣiṣe ẹtan. Iparapọ yii fun ọ ni ayedero PID ati irọrun awọn ọna ilọsiwaju.
Ṣe awọn ọna ilọsiwaju le nira lati lo?
Awọn ọna ilọsiwaju nilo iṣeto ati ọgbọn diẹ sii ju awọn olutona PID. O le nilo lati ṣe awọn awoṣe tabi ṣeto awọn ofin. Ṣugbọn awọn irinṣẹ igbalode jẹ ki o rọrun, paapaa fun awọn olubere.
Nigbawo ni o ko yẹ ki o lo awọn oludari PID?
Ma ṣe lo awọn oludari PID fun awọn ọna ṣiṣe pẹlu awọn idaduro tabi awọn ayipada iyara. Wọn ko ṣatunṣe daradara si awọn iṣoro wọnyi. Awọn ọna ilọsiwaju bii MPC tabi iṣakoso adaṣe ṣiṣẹ dara julọ nibi.
Njẹ awọn ọna ilọsiwaju jẹ diẹ sii ju PID lọ?
Bẹẹni, awọn ọna ilọsiwaju maa n jẹ diẹ sii nitori pe wọn jẹ eka. Ṣugbọn wọn ṣafipamọ owo nigbamii nipa ṣiṣẹ dara julọ ati idinku awọn aṣiṣe ni awọn eto alakikanju.
