Aṣakoso pid jẹ apakan bọtini ti eyikeyi eto iṣakoso. O lo lati jẹ ki ilana naa sunmọ aaye ti o ṣeto nipasẹ didin aṣiṣe laarin ohun ti o fẹ ati ohun ti o ṣẹlẹ. Nigbati o ba ṣeto ibi-afẹde kan, oludari n ṣatunṣe iṣakoso lati ṣe itọsọna ilana naa. Awọn ile-iṣẹ gbarale awọn oludari pid fun awọn iṣẹ ṣiṣe bii iwọn otutu, išipopada, ati iṣakoso sisan. Ni otitọ, nipa 95% ti adaṣe ile-iṣẹ nlo pid. Ọja agbaye fun awọn oludari pid de $ 2.3 bilionu ni ọdun 2023, pẹlu idagbasoke to lagbara ti a nireti. O rii pid ninu ohun gbogbo lati oludari ọkọ ayọkẹlẹ dc si awọn olutona mọto DC Brushed. Ọna Ziegler-Nichols ṣe iranlọwọ fun ọ lati ṣatunṣe oluṣakoso lati gba awọn abajade to dara julọ, bi o ṣe han ninu tabili ni isalẹ.
Iru Iṣakoso | Jèrè Dípò (P) | Àkókò Àkópọ̀ (Ti) | Akoko Ipilẹṣẹ (Td) |
|---|---|---|---|
P | 0.5 × Kc | N / A | N / A |
PI | 0.45 × Kc | PC / 1.2 | N / A |
PID | 0.60 × Kc | 0.5 × PC | PC / 8 |
Awọn Iparo bọtini
Awọn oludari PID ṣe iranlọwọ lati jẹ ki awọn nkan duro. Wọn ṣe eyi nipa sisọ aafo laarin ohun ti o fẹ ati ohun ti o gba. Wọn lo awọn iṣe mẹta: iwọn, apapọ, ati itọsẹ.
Apakan PID kọọkan ni iṣẹ tirẹ. Awọn iṣe deede ni iyara nigbati aṣiṣe ba wa. Integral ṣe atunṣe awọn aṣiṣe ti o ṣiṣe ni igba pipẹ. Itọsẹ gboju ohun ti yoo ṣẹlẹ tókàn lati da ti lọ jina ju.
Awọn oriṣiriṣi awọn oludari PID wa fun awọn iṣẹ oriṣiriṣi. Diẹ ninu awọn rọrun, bi awọn olutona P. Awọn oludari PID ni kikun mu awọn iṣẹ ṣiṣe ti o le. To ti ni ilọsiwaju orisi fun paapa dara Iṣakoso nigbati ohun ayipada.
Awọn oludari PID ni a lo ni ọpọlọpọ awọn aaye. Wọn wa ni awọn ile-iṣelọpọ, awọn roboti, ati awọn eto agbara. Awọn eniyan lo wọn nitori pe wọn jẹ igbẹkẹle ati rọrun lati ṣatunṣe. Wọn tun ṣiṣẹ daradara nigbati awọn nkan ba yipada.
Lati gba awọn esi to dara julọ, tune awọn eto PID pẹlu iṣọra. Yi eto kan pada ni akoko kan. Wo bi eto naa ṣe n ṣiṣẹ. Lo awọn irinṣẹ tabi awọn ọna bii Ziegler-Nichols lati ṣe iranlọwọ fun ọ.
Awọn ipilẹ Alakoso PID
definition
Aṣakoso pid jẹ ohun elo ti o ṣe iranlọwọ lati jẹ ki awọn nkan duro. O ṣayẹwo iyatọ laarin ohun ti o fẹ ati ohun ti o ni. Lẹhinna, o yipada iṣakoso lati ṣe iyatọ yii kere si. O lo nigbati o ba fẹ ẹrọ kan lati tọju iyara tabi iwọn otutu kan. Adarí naa nlo awọn iṣe mẹta: iwontunwọnsi, apapọ, ati itọsẹ.
Aṣakoso pid ṣiṣẹ ni lupu esi. O ṣe iwọn abajade ati ki o ṣe afiwe rẹ si aaye ti a ṣeto. Lẹhinna, o yipada igbewọle lati sunmọ ibi-afẹde naa. Eleyi ṣẹlẹ lẹẹkansi ati lẹẹkansi. O ṣe iranlọwọ fun eto lati duro dada ati ṣiṣẹ daradara.
Awọn oniwadi ti ṣe idanwo awọn olutona pid ni ọpọlọpọ awọn ipo gidi. Fun apere:
Awọn onimọ-ẹrọ ṣe ọna tuntun lati ṣayẹwo boya oluṣakoso pid jẹ igbẹkẹle. Wọn wo bi o ṣe n ṣiṣẹ lori akoko, paapaa nigbati awọn nkan yipada.
Ninu idanwo kan, oluṣakoso pid kan nṣiṣẹ ẹrọ hydraulic ninu ọkọ ofurufu kan. O tẹsiwaju ṣiṣẹ daradara, paapaa bi awọn ẹya ti di arugbo.
Idanwo miiran lo oluṣakoso pid lati tọju titẹ ati ṣiṣan duro lakoko pipa daradara. O fihan pe oludari le mu awọn iṣẹ lile ati iyipada.
Awọn ijinlẹ wọnyi fihan pe o le gbẹkẹle oluṣakoso pid ni ọpọlọpọ awọn eto iṣakoso. O ṣiṣẹ paapaa ni awọn iṣẹ pataki ati lile.
idi
O lo oluṣakoso pid lati tọju ilana kan sunmọ ibi-afẹde rẹ. O ṣiṣẹ paapaa nigbati awọn nkan ti o wa ni ayika ba yipada. Iṣe akọkọ ni lati jẹ ki aṣiṣe laarin aaye ipilẹ ati iye gidi bi kekere bi o ti ṣee. Alakoso ṣe eyi nipa yiyipada ifihan agbara iṣakoso ni ọna ti o gbọn. O nlo awọn iṣe mẹta ti a ṣe sinu apẹrẹ rẹ.
Awọn oludari Pid jẹ olokiki nitori pe wọn ṣiṣẹ ni ọpọlọpọ awọn aaye ati rọrun lati lo. O ko nilo lati mọ gbogbo alaye nipa eto naa. O kan wọn abajade ati rii aṣiṣe naa. Alakoso ṣe awọn iyokù. Eyi jẹ ki awọn oludari pid jẹ yiyan oke ni ile-iṣẹ, imọ-jinlẹ, ati awọn aaye tuntun bii nanotechnology.
Nkan NI LabVIEW sọ pe oludari pid jẹ ki awọn nkan duro. Nigbagbogbo o ṣayẹwo iṣẹjade, wa aṣiṣe, ati ṣe awọn ayipada iyara. Ọna ti o rọrun yii n ṣiṣẹ ni ọpọlọpọ awọn eto iṣakoso, lati awọn ile-iṣelọpọ si awọn laabu.
Awọn ijinlẹ fihan awọn olutona pid ni lilo ju 90% ti awọn losiwajulosehin iṣakoso ile-iṣẹ. Wọn ṣe iranlọwọ pẹlu awọn iṣoro bii awọn idaduro, awọn ayipada lojiji, ati awọn opin ohun elo. Awọn oniwadi rii gbogbo awọn ẹya mẹta ti oludari pid ṣe iranlọwọ fun eto naa ni iyara ati duro dada. Ninu iwadi kan, awọn olutona pid ṣe alaye pupọ julọ awọn ayipada ninu bii eniyan ati awọn ẹrọ ṣe ṣe deede. Eyi fihan bi wọn ṣe wulo.
O le wo awọn oludari pid ni ọpọlọpọ awọn aaye:
Mimu iwọn otutu duro ni ipadanu kemikali kan
Ṣiṣakoso iyara ti motor ni roboti kan
Ṣiṣakoso ṣiṣan ti awọn olomi ni ile-iṣẹ kan
Aṣakoso pid fun ọ ni ọna ti o rọrun ṣugbọn ti o lagbara lati ṣe apẹrẹ eto iṣakoso kan. O ṣiṣẹ daradara, paapaa nigbati awọn nkan ba le. O le tune oluṣakoso lati baamu awọn aini rẹ. Eyi jẹ ki o dara fun ọpọlọpọ awọn apẹrẹ.
Awọn anfani Alakoso PID | Apejuwe |
|---|---|
Logan Performance | Mu awọn iyipada ati awọn iṣoro daradara |
Apẹrẹ ti o rọrun | Rọrun lati ṣeto ati lo ni ọpọlọpọ awọn ọna ṣiṣe |
Ohun elo Wide | Ṣiṣẹ ni ile-iṣẹ, imọ-ẹrọ, ati imọ-ẹrọ |
Iṣakoso ti o gbẹkẹle | Ti fihan ni awọn idanwo ati igbesi aye gidi |
Bawo ni PID Ṣiṣẹ
Yipo esi
O lo lupu esi lati jẹ ki oluṣakoso pid ṣiṣẹ. Ninu eto lupu pipade, oludari nigbagbogbo ṣayẹwo ilana naa. O ṣe afiwe abajade si aaye ti a ṣeto. Ti abajade ko baamu aaye ti a ṣeto, oluṣakoso naa lo pid algorithm lati yi ifihan iṣakoso pada. Eyi jẹ ki ilana naa sunmọ ibi-afẹde rẹ.
Loop esi ni awọn igbesẹ akọkọ mẹta:
Ṣe iwọn abajade ilana.
Ṣe afiwe abajade si aaye ti a ṣeto.
Lo pid algorithm lati ṣatunṣe ifihan agbara iṣakoso.
Iwe-itumọ imọ-ẹrọ n ṣalaye pe eto loop pipade n ṣiṣẹ nipa fifiwera nigbagbogbo si aaye ti a ṣeto. Alakoso pid nlo esi lati ṣe awọn ayipada. Adarí naa nlo iwọn, apapọ, ati awọn iṣe itọsẹ lati ṣẹda awọn ifosiwewe atunse. O le rii eyi ni awọn aworan idena ati awọn apẹẹrẹ aye-gidi, bii oluṣakoso mọto dc kan.
Yipo esi ṣe iranlọwọ fun ọ lati jẹ ki ilana naa duro dada. Adarí orisirisi si si awọn ayipada. Ti ilana naa ba lọ, algorithm pid mu pada wa. Eyi jẹ ki oluṣakoso pid jẹ apakan bọtini ti eyikeyi eto iṣakoso. O wa awọn iyipo esi ni ọpọlọpọ awọn aaye, gẹgẹbi oluṣakoso mọto dc tabi eto iṣakoso iwọn otutu.
Iṣiro aṣiṣe
O nilo lati mọ aṣiṣe lati lo oluṣakoso pid. Aṣiṣe naa jẹ iyatọ laarin aaye ti a ṣeto ati iṣẹjade ilana. Algorithm pid nlo aṣiṣe yii lati pinnu bi o ṣe le yi ifihan agbara pada.
Algorithm pid ṣe iṣiro aṣiṣe bi:
error = set point - process outputAlakoso lẹhinna lo awọn ofin mẹta:
Iwọn: fesi si aṣiṣe lọwọlọwọ.
Integral: ṣe afikun awọn aṣiṣe ti o kọja.
Itọsẹ: asọtẹlẹ awọn aṣiṣe iwaju.
awọn pid alugoridimu daapọ awọn ofin mẹta wọnyi lati ṣẹda ifihan agbara iṣakoso. Iwadi ẹkọ fihan pe awoṣe yii ṣiṣẹ daradara. O le lo awọn ọna atunṣe, bii ọna Ziegler-Nichols, lati ṣeto awọn iye to dara julọ fun ọrọ kọọkan. Awọn ọna wọnyi lo ihuwasi ilana lati ṣe iranlọwọ fun ọ tune oluṣakoso naa.
O le gbẹkẹle algorithm pid nitori awọn amoye ti ni idanwo ni ọpọlọpọ awọn ọna ṣiṣe. Awoṣe iṣiro aṣiṣe jẹ rọrun ṣugbọn lagbara. O lo ninu gbogbo oluṣakoso pid, lati olutona mọto dc si ọgbin ilana eka kan.
Adarí mọto dc nlo algoridimu pid lati tọju iyara mọto ni aaye ti a ṣeto. Alakoso ṣayẹwo iṣẹjade ilana, wa aṣiṣe, ati yi ami ifihan iṣakoso pada. Eyi jẹ ki ilana naa jẹ iduroṣinṣin ati abajade isunmọ si ibi-afẹde rẹ.
Awọn ohun elo PID
Àkókò Ìwọ̀n
Oro ti o yẹ jẹ apakan akọkọ ti oludari pid. O fesi lẹsẹkẹsẹ si aṣiṣe laarin aaye ipilẹ rẹ ati iṣelọpọ ilana. Alakoso ṣe isodipupo aṣiṣe yii nipasẹ nọmba kan ti a pe ni ere iwonba. Ti o ba jẹ ki ere yii tobi, oludari n ṣiṣẹ ni iyara. Ilana naa nlọ ni kiakia si ibi-afẹde rẹ. Ṣugbọn ti ere ba ga ju, ilana naa le di riru. O le bẹrẹ lati yi pada ati siwaju. Oro ti o yẹ ṣe iranlọwọ lati dinku aṣiṣe ipo iduro, ṣugbọn ko le yọ gbogbo rẹ kuro. Fun apẹẹrẹ, ninu ẹrọ igbona omi, ọrọ yii n ṣiṣẹ ni iyara nigbati iwọn otutu ba lọ silẹ. Sibẹsibẹ, o le ma mu ooru wa ni deede si ibi ipilẹ.
Imọran: Yi ere iwọn pada laiyara. Pupọ pupọ le jẹ ki ilana naa yipada tabi di riru.
Igba Ijọpọ
Ọrọ apapọ n wo gbogbo awọn aṣiṣe ti o kọja. O ṣe afikun aṣiṣe lori akoko. Eyi ṣe iranlọwọ yọkuro aṣiṣe ipo iduro. Ti iṣelọpọ ilana ba duro ni isalẹ aaye ipilẹ, ọrọ apapọ ntọju ṣiṣe oludari ṣiṣẹ diẹ sii. O ṣe eyi titi ti abajade yoo baamu ibi-afẹde naa. Eyi jẹ ki oluṣakoso pid dara fun awọn iṣẹ ti o nilo iṣakoso gangan. Awọn idanwo fihan pe igbega ere apapọ ṣe iranlọwọ fun ilana lati de ibi ti a ṣeto. O tun din ašiše-ipinle duro. Ṣugbọn iṣe iṣe akojọpọ pupọ le jẹ ki ilana naa bori tabi di riru. Iṣoro yii ni a pe ni windup ti ara. O le lo awọn ẹtan egboogi-windup lati da eyi duro lati ṣẹlẹ.
Akoko PID | Ifilelẹ akọkọ | Ewu ti o ba ti Ju Ga |
|---|---|---|
Ifiweranṣẹ | Idahun iyara, dinku aṣiṣe | Oscillation, aisedeede |
je | Yọ aṣiṣe ipo-duro kuro | Overshoot, windup |
Awọn itọsẹ | Damp oscillations, asọtẹlẹ aṣiṣe | Ariwo ariwo |
Igba itọsẹ
Oro itọsẹ n gbiyanju lati gboju le won bi aṣiṣe yoo ṣe yipada ni atẹle. O wo bi aṣiṣe ti n yipada ni iyara. Nigbati o ba lo iṣẹ itọsẹ, oluṣakoso fa fifalẹ bi o ti n sunmo ibi iseto. Eyi ṣe iranlọwọ fun idaduro overshoot ati ki o jẹ ki ilana naa dinku. Oro itọsẹ jẹ ki oluṣakoso pid duro diẹ sii, paapaa nigbati awọn nkan ba yipada ni iyara. Ṣugbọn ọrọ yii tun le ṣe ariwo ninu ilana naa tobi. O yẹ ki o lo awọn asẹ tabi tune pẹlu iṣọra. Ti o ba ṣeto akoko itọsẹ ti o tọ, o le lo ere iwọn diẹ sii ki o tun jẹ ki awọn nkan duro.
Akiyesi: Oro itọsẹ le jẹ ki ariwo buru si. Lo awọn asẹ lati ṣe iranlọwọ fun oludari rẹ lati duro dada.
O nilo gbogbo awọn ofin mẹta ni pid algorithm fun awọn abajade to dara julọ. Oro-ipin-ipin n ṣiṣẹ ni iyara, ọrọ isọpọ yọkuro aṣiṣe-ipinlẹ duro, ati pe ọrọ itọsẹ n ṣe afikun iduroṣinṣin. Nigbati o ba tun awọn ofin wọnyi ṣe, o ṣe iranlọwọ fun oludari lati tọju iṣelọpọ ilana ni isunmọ si aaye ibi-isẹ rẹ, paapaa ti awọn nkan ba yipada.
Awọn oriṣi ti Awọn oludari PID
Awọn ọna oriṣiriṣi lo wa lati lo oluṣakoso pid. Iru kọọkan ṣiṣẹ dara julọ fun awọn iṣẹ kan. O le yan eyi ti o tọ ti o ba mọ bi ọkọọkan ṣe n ṣiṣẹ.
P Adarí
AP oludari nlo nikan ni iwon apa. O dara fun awọn ọna ṣiṣe ti o rọrun. Adarí yi ayipada rẹ jade nigbati o ba ri aṣiṣe. Ti o ba fẹ ki o fesi ni iyara, o le jẹ ki ere naa tobi. Ninu ohun ọgbin kemikali kan, oludari P jẹ ki iwọn otutu riakito duro. Eyi jẹ ki ọja naa dara julọ ati agbara ti o fipamọ. Ninu ohun elo epo, oluṣakoso P ṣe iranlọwọ iṣakoso titẹ ati ṣe ọja diẹ sii. Iru yii rọrun, ṣugbọn o tun le rii aṣiṣe ipo iduro. O gbọdọ tun ere naa farabalẹ. Ere pupọ le jẹ ki awọn nkan jẹ riru.
Rọrun lati lo ati ṣeto
Ti o dara ju fun awọn ọna šiše ti o wa ni ko eka
O le nilo ki o ṣatunṣe rẹ lati ṣatunṣe aṣiṣe-ipinlẹ duro
PI Adarí
A PI adarí ṣe afikun awọn je apakan. Eyi ṣe iranlọwọ yọkuro aṣiṣe ipo iduro. O lo nigbati o ba fẹ iyara ati deede. Awọn ijinlẹ fihan awọn olutona PI fun idahun ni iyara ati aṣiṣe kekere. Ṣugbọn o le rii diẹ ninu overshoot. Ni awọn awakọ ọkọ ayọkẹlẹ DC, awọn oludari PI wọpọ. Wọn lagbara ati rọrun lati tune. O le lo awọn awoṣe ti o rọrun lati ṣeto wọn. Ti o ba nilo paapaa iṣakoso to dara julọ, o le gbiyanju oluṣakoso pid ni kikun.
Imọran: Awọn oludari PI dara fun ọpọlọpọ awọn iṣẹ ile-iṣẹ. O le tune wọn fun iyara mejeeji ati deede.
PD Adarí
A PD oludari nlo iwon ati itọsẹ awọn ẹya ara. Eyi ṣe iranlọwọ fun ọ lati gboju awọn ayipada ati da duro overshoot. Awọn olutona PD ni a lo ninu awọn ọna ṣiṣe ti o nilo igbese iyara ati idaduro kekere. Fun apẹẹrẹ, ninu oluyipada ẹtu DC-DC kan, oludari PD jẹ ki foliteji duro dada lakoko awọn ayipada lojiji. Ni awọn satẹlaiti, awọn olutona PD ṣe iranlọwọ pẹlu awọn gbigbe ni iyara ati mu awọn iṣoro mu. O gba iduroṣinṣin to dara julọ, ṣugbọn aṣiṣe ipo iduro le tun ṣẹlẹ.
Adarí PID ni kikun
A ni kikun pid adarí nlo gbogbo awọn ẹya mẹta. Eyi yoo fun ọ ni idapọ ti o dara julọ ti iyara, deede, ati iduroṣinṣin. O lo eyi fun awọn iṣẹ lile tabi pataki. Ninu awọn reactors exothermic, oluṣakoso pid ni kikun n tọju ailewu otutu ati da awọn aati buburu duro. O nilo lati mọ ilana rẹ lati tunse rẹ daradara. O le lo awọn idanwo tabi awọn awoṣe kọnputa lati ṣe iranlọwọ lati ṣatunṣe rẹ. Yiyi to ti ni ilọsiwaju ṣe iranlọwọ fun ọ lati mu awọn oriṣiriṣi awọn ilana ṣiṣe ati mu ki oludari ni okun sii.
Awọn oludari pid ni kikun ni a lo ni ọpọlọpọ awọn aaye, bii awọn ile-iṣelọpọ ati awọn roboti.
O le lo atunṣe pataki fun awọn ilana pẹlu awọn idaduro tabi ti o yipada pupọ.
O le ṣe idanwo oluṣakoso nipa ṣiṣe awọn ayipada kekere ati wiwo ohun ti o ṣẹlẹ.
To ti ni ilọsiwaju Orisi
Diẹ ninu awọn ọna ṣiṣe nilo awọn iru iṣakoso ilọsiwaju. Awọn olutona pid ti a ti tu silẹ jẹ ki oludari kan ṣakoso omiiran. O rii eyi ni awọn paarọ ooru nya si. Oludari kan ntọju titẹ duro, ati pe omiiran n ṣakoso iwọn otutu. Iṣakoso ifunni jẹ ki o ṣe ṣaaju ki iṣoro to ṣẹlẹ. Gba awọn eto eto ṣiṣe eto bi ilana ṣe yipada. Ninu awọn ohun elo agbara, o le dapọ pid pẹlu iṣakoso asọtẹlẹ awoṣe fun awọn abajade to dara julọ. Awọn olutona pid Digital lo awọn kọnputa lati ṣiṣẹ algorithm. Eyi jẹ ki o rọrun lati yipada ati ṣafikun awọn ẹya tuntun.
Ilọsiwaju PID Iru | Ibi ti O Lo O | anfaani |
|---|---|---|
Kasikedi Iṣakoso | Robotik, iṣakoso ilana | Dara išedede ati iduroṣinṣin |
Iṣakoso Ifunni | Iwọn otutu, iṣakoso išipopada | Yiyara esi si awọn ayipada |
Iṣeto Ere | Awọn ilana ti kii ṣe lainidi | Adapts si iyipada awọn ipo |
Iṣakoso Asọtẹlẹ awoṣe | Agbara agbara, ile ise | Awọn asọtẹlẹ ati idilọwọ awọn aṣiṣe |
Akiyesi: Mu iru iṣakoso ti o tọ nipa wiwo kini ilana rẹ nilo ati awọn ibi-afẹde rẹ.
Awọn ohun elo PID
Industrial Lo
Awọn oludari Pid ni a lo ni fere gbogbo iṣẹ ile-iṣẹ. Diẹ sii ju 90% ti awọn oludari ile-iṣẹ lo pid tabi iṣakoso PI. O lo pid lati ṣakoso iwọn otutu, titẹ, sisan, ati ipele ninu awọn ohun ọgbin kemikali ati awọn isọdọtun. Eto esi ṣe iranlọwọ lati jẹ ki awọn nkan duro ati ṣiṣẹ daradara. Ni awọn ile-iṣelọpọ, awọn lupu pid ṣe iranlọwọ fun ọ lati de ibi-afẹde rẹ ni iyara ati jẹ ki awọn aṣiṣe jẹ kekere. O le ṣayẹwo bawo ni pid rẹ ṣe n ṣiṣẹ daradara nipa wiwo akoko dide, akoko yiyan, ati Dimegilio ibamu.
ọkọọkan | Apejuwe |
|---|---|
Akoko Ilọ | Bawo ni o ṣe pẹ to lati de ibi ti a ṣeto. |
Akoko Eto | Bawo ni o ṣe pẹ to lati duro ni aaye ṣeto. |
Aṣiṣe Ipinle imurasilẹ | Awọn iyato laarin awọn setpoint ati ik iye. |
Iwọn Itọju | Sọ fun ọ ti o ba nilo lati ṣatunṣe tabi yi oludari pada. |
Iwọn ibamu | Ṣe afihan bi iṣatunṣe pid ṣe jẹ ki awọn nkan duro dada ati iyara. |
Awọn oludari Pid dara nitori o le yi wọn pada fun awọn iṣẹ oriṣiriṣi. O ko nilo lati mọ gbogbo alaye nipa eto naa. Eyi jẹ ki pid jẹ yiyan oke fun ọpọlọpọ awọn lilo.
Robotikisi ati adaṣiṣẹ
Awọn oludari Pid jẹ pataki ninu awọn roboti ati awọn ẹrọ. O lo pid lati ṣakoso bi o ṣe yara ati ibiti awọn mọto DC, awọn apá roboti, ati awọn ẹrọ CNC gbe. Ninu iṣẹ kọọkan, esi pid ṣe iranlọwọ fun robot gbe laisiyonu ati duro lori ọna. Fun apẹẹrẹ, pid le tọju apa robot ni igun ọtun tabi ṣe iranlọwọ fun drone fo ni iyara ti o duro.
Awọn ijinlẹ fihan awọn olutona pid ṣe iranlọwọ fun awọn roboti tẹle awọn ipa ọna dara julọ ati dawọ gbigbe pupọ ju ibi-afẹde lọ. O le tune oluṣakoso naa lati jẹ ki o yarayara ati ki o dinku gbigbọn. Ni awọn idanwo gidi, awọn oludari pid ṣiṣẹ daradara ju awọn ọna miiran lọ fun iyara ati deede. Pid tun rọrun lati lo pẹlu microcontrollers, nitorinaa o le kọ awọn roboti ati awọn ẹrọ pẹlu iṣẹ ti o dinku.
Imọran: O le lo pid ni awọn roboti ti o rọrun tabi ilọsiwaju. Alakoso yipada bi ẹru tabi iṣẹ ṣe yipada, nitorinaa o ṣiṣẹ fun awọn iṣẹ ṣiṣe pupọ.
Agbara ati Agbara
Awọn oludari Pid ṣe iranlọwọ lati ṣafipamọ agbara ati jẹ ki awọn eto agbara ṣiṣẹ dara julọ. O lo pid fun iwọn otutu ni awọn ẹya afẹfẹ, titẹ ninu awọn eto afẹfẹ, ati igbohunsafẹfẹ ni microgrids. Ninu iṣẹ kọọkan, pid ntọju awọn nkan duro ati lo agbara diẹ.
Iwadi kan ninu ile-iṣẹ oogun kan fihan pe yiyi pid fun iwọn otutu ti o fipamọ agbara 23.35%. Ilana naa de ibi-afẹde yiyara ati lo agbara diẹ. Ninu awọn eto afẹfẹ, pid tọju titẹ sunmọ ibi-afẹde ati agbara ti o fipamọ. Pid jẹ ọna ti o dara lati wiwọn lilo agbara ni ọpọlọpọ awọn iṣẹ agbara.
Awọn oludari Pid fun ọ ni ọna irọrun lati ṣakoso iyara, iwọn otutu, ati iduroṣinṣin. O le gbekele pid lati ṣe iranlọwọ ni ọpọlọpọ awọn iṣẹ pataki.
Ti ha DC Motor Controllers
DC Motor Adarí Akopọ
Adarí mọto dc ṣe iranlọwọ fun ọ lati ṣiṣẹ mọto dc ti o fẹlẹ. O le lo lati bẹrẹ tabi da mọto naa duro. O jẹ ki o yi eyi ti ọna awọn motor spins. O tun le jẹ ki mọto naa lọ ni iyara tabi losokepupo. Awọn oludari ayipada awọn iyara ati agbara ti awọn motor. Pupọ awọn oludari lo pwm lati ṣakoso agbara naa. Pwm duro fun awose-iwọn pulse. Nipa yiyipada pwm, o le jẹ ki moto yiyi ni awọn iyara oriṣiriṣi. Oludari tun ntọju mọto ailewu lati gbona ju tabi fifọ.
Agbọn dc motor oludari ni awọn ẹya pataki. Awọn wọnyi ni stator, rotor, ati commutator. Alakoso nlo Circuit H-bridge pẹlu awọn iyipada agbara ti a pe ni MOSFETs. Eyi ṣe iranlọwọ fun ṣiṣan lọwọlọwọ ni ọna ti o tọ nipasẹ ọkọ. O rii awọn oludari wọnyi ni awọn roboti, awọn atẹwe, ati awọn ẹrọ CNC. Wọn ṣiṣẹ pẹlu afọwọṣe mejeeji ati awọn ifihan agbara oni-nọmba. Oluṣakoso oni-nọmba nlo awọn oluṣakoso micro lati ṣiṣe awọn ọna iṣakoso ọlọgbọn bii pid.
aspect | Apejuwe |
|---|---|
awọn iṣẹ | Ibẹrẹ / da duro, itọsọna, iyara, iyipo, aabo |
Ilana ofin | Laini tabi iyipada (pwm) |
Iṣakoso Orisi | Ṣiṣii-lupu tabi pipade-lupu (pẹlu pid) |
Awọn eroja Circuit | H-Afara, MOSFETs, sensosi |
ohun elo | Robotics, CNC, atẹwe, ina awọn ọkọ ti |
Awọn ọna Iṣakoso
O le lo awọn ọna oriṣiriṣi lati ṣakoso mọto dc ti a fọ. Ọna ti o wọpọ julọ jẹ pwm. Adarí rán a pwm ifihan agbara si awọn motor. Eleyi ayipada awọn apapọ foliteji ati idari bi o sare o spins. Iṣatunṣe iwọn-polusi fun ọ ni iṣakoso to dara ati fi agbara pamọ. O le lo iṣakoso ṣiṣafihan. Ni ọna yi, awọn oludari ko ni ṣayẹwo awọn motor ká gidi iyara. Fun iṣakoso to dara julọ, o lo iṣakoso lupu pipade pẹlu pid. Adarí pid ṣayẹwo iyara naa, ṣe afiwe rẹ si ibi-afẹde rẹ, ati yi pwm pada lati jẹ ki iyara naa duro.
Pid ṣe pataki pupọ ninu awọn olutona mọto dc. O lo pid lati jẹ ki aṣiṣe naa kere ki o jẹ ki iyara naa duro. Awọn ijinlẹ fihan pe yiyi pid pẹlu awọn ọna ti o gbọn, bii iṣapeye patikulu swarm, jẹ ki lupu iyara jẹ iduroṣinṣin diẹ sii ati dinku aṣiṣe ipo iduro. Awọn idanwo MATLAB fihan awọn olutona pid ṣiṣẹ dara julọ ju awọn olutona oye iruju fun iṣakoso iyara. O tun le lo itupalẹ jara akoko lati yi awọn eto pid pada bi mọto ti n dagba tabi awọn nkan yipada. Eyi jẹ ki oludari rẹ lagbara.
Nigbati o ba wo awọn olutona mọto dc dc ati awọn olutona mọto dc, o rii awọn iyatọ nla:
aspect | Ti ha DC Motor Iṣakoso | Brushless DC Motor Iṣakoso |
|---|---|---|
Iyipada | Mekaniki (awọn fẹlẹnti, onisọpọ) | Itanna (ẹrọ itanna iṣakoso lọwọ) |
wakọ Electronics | Simple H-Afara pẹlu pwm | Afara alakoso mẹta, iyipada ilọsiwaju |
esi | Ko beere | Nilo (Awọn sensọ Hall tabi EMF sẹhin) |
Iṣakoso eka | Low | Ga (oluṣakoso micro tabi DSP nilo) |
itọju | Awọn gbọnnu gbó | Iyara ti o dinku, itọju kekere |
Performance | Ariwo diẹ sii, ṣiṣe kekere | Idakẹjẹ, ṣiṣe ti o ga julọ |
O mu awọn olutona mọto dc ti a fọ fun irọrun ati awọn iṣẹ olowo poku. O lo brushless dc motor motor nigba ti o ba fẹ idakẹjẹ, daradara, ati kekere-itọju mọto. Awọn oriṣi mejeeji lo pwm ati pid, ṣugbọn iṣakoso ati iṣeto yatọ. Pẹlu oluṣakoso ọtun ati yiyi, o le ṣakoso iyara ati agbara ti mọto dc rẹ ti o gbọn daradara.
Imuse Igbesi aye gidi
Awọn Italologo Ilowo
O le gba awọn esi to dara pẹlu awọn oludari pid ti o ba tẹle awọn igbesẹ ti o ṣiṣẹ. Ni akọkọ, kọ ẹkọ nipa eto rẹ. Ṣe idanwo-ṣipopada. Yi abajade adarí pada diẹ diẹ ki o wo ohun ti o ṣẹlẹ. Wo bi o ṣe pẹ to fun ilana lati fesi. Kọ si isalẹ awọn okú akoko ati bi sare ohun ayipada. Lo awọn nọmba wọnyi lati ṣawari awọn eto pid rẹ. Ọna Ziegler-Nichols fun ọ ni awọn iye ibẹrẹ. Yi eto kan pada ni akoko kan. Wo bi eto naa ṣe n ṣiṣẹ. Ṣe awọn ayipada kekere ati ṣayẹwo ti awọn nkan ba duro dada.
Imọran: Yi eto kan pada ni akoko kan. Eyi jẹ ki o wo kini iyipada kọọkan ṣe.
O le lo awọn irinṣẹ pataki lati tune oluṣakoso ni iyara. Awọn irinṣẹ wọnyi lo awọn ofin tabi awọn awoṣe lati yan awọn eto pid. Fun awọn esi to dara julọ, lo awọn irinṣẹ wọnyi ati imọ ti ara rẹ papọ. Ṣayẹwo lupu iṣakoso rẹ nigbagbogbo. Wa awọn ilana tabi awọn ayipada lojiji. Lo awọn shatti lati wa awọn iṣoro ni kutukutu.
Eyi ni diẹ ninu awọn apẹẹrẹ igbesi aye:
Ninu awọn roboti, awọn olutona pid ṣe iranlọwọ lati gbe awọn apa ati awọn ohun mimu ni deede. O le ṣakoso bi awọn isẹpo ṣe n gbe ati tun awọn iṣe ṣe.
Ninu awọn ọkọ ayọkẹlẹ, pid jẹ ki o ni aabo. Awọn idaduro egboogi-titiipa lo pid lati yi titẹ idaduro pada ati da awọn kẹkẹ duro lati tiipa.
Ni awọn ile-iṣelọpọ, pid ṣakoso iwọn otutu, titẹ, ati ṣiṣan. Eyi ntọju awọn ọja kanna ati ailewu.
Awọn italaya ti o wọpọ
O le ni awọn iṣoro nigba lilo awọn olutona pid. Nigba miiran, o ko mọ to nipa eto rẹ. Eyi le jẹ ki pid ṣiṣẹ buburu. Kọ ẹkọ nigbagbogbo nipa eto rẹ ṣaaju iṣatunṣe. Yiyi buburu le jẹ ki eto yi lọ tabi fesi laiyara. Ti o ba ri aṣiṣe ipo iduro, gbiyanju igbega ere apapọ. Ju Elo itọsẹ ere le ṣe ariwo buru. Lo awọn asẹ lati ṣe iranlọwọ pẹlu eyi.
ipenija | ipa | ojutu |
|---|---|---|
Imọ ilana ti ko dara | Buburu pid išẹ | Kọ ẹkọ ilana naa |
Atunse ti ko tọ | Gbigbe, o lọra, tabi iṣakoso ibi-afẹde | Yipada awọn anfani pid, tune lẹẹkansi |
Awọn ti kii ṣe ila-ila | Iṣakoso ti ko duro tabi ajeji | Gbiyanju iṣakoso ilọsiwaju |
Ariwo ariwo | Ijade jẹ gbigbọn tabi alariwo | Lo awọn asẹ, itọsẹ kekere |
O le ṣatunṣe awọn iṣoro pupọ julọ nipa ṣiṣe ayẹwo data rẹ ati ṣatunṣe awọn anfani pid. Lo awọn irinṣẹ lati wa ohun ti ko tọ. Tẹsiwaju pẹlu itọju ati ikẹkọ lati yago fun awọn aṣiṣe. Ni igbesi aye gidi, o le rii awọn eto ti o yipada tabi ṣiṣẹ ni awọn ọna tuntun. Pidi adaṣe tabi iṣakoso asọtẹlẹ awoṣe le ṣe iranlọwọ pẹlu awọn ọran wọnyi.
Akiyesi: Awọn olutona Pid ṣiṣẹ dara julọ nigbati o ba tun wọn farabalẹ, ṣayẹwo wọn nigbagbogbo, ati mọ eto rẹ daradara.
Awọn anfani ati awọn alailanfani
anfani
Awọn oludari fun ọ ni ọpọlọpọ awọn ohun rere ninu eto rẹ. Wọn ṣe iranlọwọ fun ọ lati de ibi-afẹde rẹ yiyara. Wọn jẹ ki ilana rẹ duro ati ailewu. Awọn oludari ṣayẹwo iṣẹjade ati ṣe awọn ayipada lẹsẹkẹsẹ. Eyi ṣe iranlọwọ fun eto rẹ duro lori ọna, paapaa ti awọn nkan ba yipada. O ko ni lati mọ gbogbo awọn alaye kekere nipa ilana rẹ. O le lo oluṣakoso kanna fun awọn iṣẹ oriṣiriṣi. Eyi fi akoko ati iṣẹ pamọ fun ọ.
Eyi ni diẹ ninu awọn anfani akọkọ:
O gba deede to dara julọ fun iwọn otutu, iyara, ati sisan.
Ilana rẹ di iduroṣinṣin diẹ sii ati ki o dinku gbigbọn.
O le lo apẹrẹ oludari kan ni ọpọlọpọ awọn ọna ṣiṣe.
O fipamọ akoko nitori iwọ ko nilo oludari tuntun fun iṣẹ kọọkan.
O gba awọn esi to dara laisi ọpọlọpọ iṣẹ afikun.
Imọran: Ṣiṣatunṣe oludari rẹ ṣe iranlọwọ fun ọ lati ni deede to dara julọ fun eto rẹ.
idiwọn
Awọn oludari tun ni diẹ ninu awọn iṣoro ti o yẹ ki o mọ. Nigba miiran, oluṣakoso ko le ṣatunṣe gbogbo ọran. Ti ilana rẹ ba yipada pupọ, o le nilo lati yi awọn eto pada nigbagbogbo. Ariwo ninu eto rẹ le jẹ ki o ṣoro lati jẹ deede. Diẹ ninu awọn oludari nilo yiyi ṣọra tabi wọn le jẹ ki eto rẹ yipo tabi gbe laiyara.
Ṣayẹwo tabili yii fun awọn iṣoro ti o wọpọ:
Ipinpin | Ipa lori Apẹrẹ |
|---|---|
Nilo atunṣe | O gba akoko lati ṣeto |
Ifarabalẹ si ariwo | Le kekere yiye |
Ko dara fun gbogbo awọn ọna šiše | Le ma baamu gbogbo apẹrẹ |
Le fa overshoot | Le ṣe ipalara deede |
Nilo deede sọwedowo | Ṣe afikun iṣẹ si apẹrẹ rẹ |
Akiyesi: Nigbagbogbo idanwo oludari rẹ ninu eto gidi rẹ. Eyi ṣe iranlọwọ fun ọ lati rii daju pe o gba deede ati iduroṣinṣin ti o fẹ.
Awọn yiyan si PID
Lori-Pa Iṣakoso
O le lo iṣakoso pipaarẹ nigbati o nilo ọna ti o rọrun lati tọju ilana kan ti o sunmọ ibi iseto kan. Ọna yii yi iṣẹjade pada ni kikun si tan tabi pa, bii iyipada ina. Fun apẹẹrẹ, iwọn otutu ile kan nlo iṣakoso pipa lati tan ẹrọ igbona nigbati yara ba tutu ati pipa nigbati o gbona to. O ko ni awọn ayipada didan pẹlu ọna yii. Awọn ilana igba swings loke ati ni isalẹ awọn setpoint.
sample: Iṣakoso-pipa ṣiṣẹ dara julọ fun awọn ọna ṣiṣe ti ko nilo iṣedede giga.
Pros:
Rọrun lati ṣeto
Ko si atunṣe nilo
Owo pooku
konsi:
Awọn okunfa oscillation
Ko dara fun iṣakoso deede
Iruju kannaa
Iṣakoso oye iruju fun ọ ni ọna lati mu awọn ọna ṣiṣe ti o nira lati ṣe awoṣe. O lo awọn ofin ti o da lori ero eniyan, kii ṣe iṣiro nikan. Fun apẹẹrẹ, o le ṣeto ofin bii, “Ti iwọn otutu ba ga diẹ, dinku ooru diẹ.” Imọye iruju ṣiṣẹ daradara nigbati o ko le ṣe apejuwe ilana pẹlu awọn idogba ti o rọrun.
ẹya-ara | Iruju kannaa Iṣakoso | Iṣakoso PID |
|---|---|---|
Ṣeto | Nlo awọn ofin | Nlo awọn ofin isiro |
ni irọrun | Giga pupọ | alabọde |
tuning | Nilo iwé igbewọle | Nlo awọn agbekalẹ |
Akiyesi: Imọye iruju le mu ariwo mu ati awọn iyipada dara julọ ju PID ni awọn igba miiran.
To ti ni ilọsiwaju Iṣakoso
O le lo awọn ọna iṣakoso ilọsiwaju fun awọn ọna ṣiṣe eka. Iwọnyi pẹlu Iṣakoso Asọtẹlẹ Awoṣe (MPC), iṣakoso adaṣe, ati awọn nẹtiwọọki nkankikan. MPC ṣe asọtẹlẹ awọn ayipada ọjọ iwaju ati ṣatunṣe ifihan agbara iṣakoso ṣaaju awọn iṣoro to ṣẹlẹ. Iṣakoso adaṣe yipada awọn eto rẹ bi eto ṣe yipada. Awọn nẹtiwọọki nkankikan kọ ẹkọ lati data ati ilọsiwaju ni akoko pupọ.
Example:
MPC controls a chemical plant by predicting how the process will react.
It adjusts the valves before the process drifts away from the setpoint.
O yẹ ki o mu iṣakoso ilọsiwaju nigbati o nilo iṣẹ ṣiṣe giga tabi nigbati eto rẹ ba yipada pupọ. Awọn ọna wọnyi nilo iṣeto diẹ sii ati agbara kọnputa, ṣugbọn wọn le fun ọ ni awọn abajade to dara julọ ju PID lọ.
Awọn olutona PID jẹ pataki pupọ ninu awọn eto iṣakoso. O rii wọn ni awọn ile-iṣelọpọ, awọn roboti, awọn ọkọ ayọkẹlẹ, ati awọn ohun elo agbara. Apakan kọọkan ti oludari ni iṣẹ kan. Ti o ba mọ bi wọn ṣe n ṣiṣẹ, o le jẹ ki oludari rẹ dara julọ. Awọn ijinlẹ fihan awọn olutona PID ṣe iranlọwọ awọn ọna ṣiṣe duro dada ati lo agbara diẹ. Wọn tun jẹ ki awọn nkan ṣiṣẹ ni iyara. O le gbiyanju miiran awọn ọna iṣakoso, bi iruju kannaa tabi awọn nẹtiwọọki nkankikan, lati rii ohun ti o ṣiṣẹ dara julọ. Ti o ba tune oluṣakoso rẹ ki o ṣayẹwo nigbagbogbo, eto rẹ yoo ṣiṣẹ daradara.
FAQ
Kini PID duro fun?
PID duro fun Idarapọ, Integral, ati itọsẹ. O lo awọn ofin mẹta wọnyi lati ṣakoso bi eto ṣe n ṣe si awọn aṣiṣe. Apakan kọọkan ṣe iranlọwọ fun ọ lati tọju ilana rẹ sunmọ ibi-afẹde rẹ.
Bawo ni o ṣe tune oluṣakoso PID kan?
O le tune oluṣakoso PID kan nipa yiyipada awọn iye P, I, ati D. Bẹrẹ pẹlu awọn iyipada kekere. Wo bi eto rẹ ṣe n ṣe. Lo awọn ọna bii Ziegler-Nichols fun ibẹrẹ ti o dara.
Imọran: Yi eto kan pada ni akoko kan fun awọn abajade to dara julọ.
Nibo ni o nlo awọn oludari PID?
O lo awọn oludari PID ni ọpọlọpọ awọn aaye. O rii wọn ni awọn ile-iṣelọpọ, awọn roboti, awọn ọkọ ayọkẹlẹ, ati awọn ohun elo agbara. Wọn ṣe iranlọwọ fun ọ lati ṣakoso iwọn otutu, iyara, titẹ, ati sisan.
ohun elo | apeere |
|---|---|
Robotik | Iṣakoso iyara motor |
Industry | Isakoṣo iwọn otutu |
Awọn ọna agbara | Igbohunsafẹfẹ ilana |
Kini idi ti oludari PID mi n fa oscillation?
Adarí PID rẹ le fa oscillation ti ere ba ga ju. O yẹ ki o dinku ere ti o yẹ tabi apapọ. Ṣayẹwo fun ariwo ninu eto rẹ. Lo awọn asẹ ti o ba nilo.
Ṣe o le lo PID fun awọn ọna ṣiṣe ti kii ṣe laini?
O le lo PID fun diẹ ninu awọn ọna ṣiṣe ti kii ṣe laini, ṣugbọn o le ma ṣiṣẹ daradara fun gbogbo eniyan. Fun awọn ọna ṣiṣe ti o nipọn, gbiyanju awọn ọna iṣakoso ilọsiwaju bii ọgbọn iruju tabi iṣakoso asọtẹlẹ awoṣe.
