PID Denetleyici Parametreleri Nasıl Belirlenir: Kapsamlı Bir Kılavuz

Nasıl belirleyeceğinizi öğreninPID denetleyicisikapsamlı kılavuzumuzla parametreler. Optimum sistem performansı için manuel ayarlamayı, Ziegler-Nichols, Cohen-Coon yöntemlerini ve yazılım araçlarını keşfedin.

  1. PID Kontrol Cihazları

Oransal, İntegral ve Türev kontrolörler olarak da adlandırılan Oransal-İntegral-Türev kontrolörleri (PID kontrolörleri), endüstriyel kontrol sistemlerinde temel araçlardır. PID'ler, ayar noktası ve proses değişkenleri arasındaki hatayı en aza indirerek sistemlerin istenen çıktısının korunmasına yardımcı olarak çalışır - kontrol girdileri olarak orantılı, integral ve türev ayarlama terimlerini kullanarak; Bu terimleri etkili bir şekilde ayarlamak, optimum sistem performansı için anahtardır.

  2. PID Parametrelerini Anlama

* Bu parametre, oransal kazancın mevcut hatalara nasıl tepki vereceğini belirler; artan Kp değerleri daha güçlü reaksiyonlar sağlar, ancak çok yüksek Kp değerleri çok yüksek ayarlanırsa sistem salınımına veya kararsızlığa neden olabilir.

PID Modellerinde Sezgisel Kontrol Parametreleri* Bu değişken, oransal kazanç Kp'nin akım hatalarına tepkisini kontrol eder. Daha yüksek bir Kp değeri daha güçlü tepkiler sağlar, ancak aşırıya kaçmak osilatör salınımının kararsızlığına veya salınımına ve sistem salınımının kararsızlığına veya kontrol sistemi bileşenlerinin kararsızlığına neden olabilir.

Oransal Kontrol Kazancı Kp * Kp'nin oransal kontrol döngüsü ile yanıt vererek akım hatalarına tepki vermek için nasıl davrandığını tanımlar. Değerleri yanıtını belirlerken, çok yükseğe ayarlanması =2 aralığındaki sınırlar içinde salınıma veya kararsızlığa neden olabilir.................... 3 Değişken Kontrol Sistemleri 4 3 2

Oransal Kontrol Ünitesi ile karşılaşılan her hata için kendi cevabını verecek ve daha güçlü hale getirecektir.

hata ortaya çıkar çıkmaz veya sisteminde salınım veya kararsızlık meydana gelir gelmez daha hızlı yol açan daha yüksek Kp değeri ile buna karşı reaksiyon = 4 3 2 3 Kazanç Kontrol Kazanç contul Belirtilen Kazanç Kazanç KP Daha yüksek KP değerine sahip mevcut hata hatalarına karşı yanıtını hangisinin gösterdiğini belirler ve daha güçlü yanıtlar sağlar, ancak çok büyük KP sistem içinde osilatör kararsızlığına neden olabilir 3 4 4 3

 Kazanç PID Parametreleri 3 Kazanç ve Stabilize Kazanç

İntegral Kazanç (Ki)

* İntegral kazanç, oransal terimin düzeltemediği kararlı durum artık hatalarını ortadan kaldırmaya yardımcı olarak zaman içinde biriken hataları ele alır, ancak çok yüksek bir Ki, çok fazla eleman içeren sistemlerde aşırı aşma ve kararsızlığa neden olabilir (Ki değeri > 100). 3.

Türev Kazanç (Kd) * Türev kazanç, değişim oranını takip ederek gelecekteki hataları tahmin eder ve bir sönümleme etkisi sağlar, böylece sistem kararlılığını ve tepki süresini iyileştirir. Ne yazık ki, yüksek Kd değerleri gürültüyü artırabilir veya öngörülemeyen davranışlara yol açabilir ve faydalarını tehlikeye atan beklenmedik davranışlara neden olabilir.

  3. PID parametrelerinin ayarlanması için yöntemler,

Manuel Ayarlama Manuel ayarlama, sisteminizde salınım başlayana kadar Kp'yi kademeli olarak artırmadan önce Ki ve Kd'yi sıfıra ayarlayarak başlayarak, deneme yanılma yoluyla PID parametrelerinin manuel olarak ayarlanmasını gerektirir, ardından kararlı durum hatasını ortadan kaldırmak için Ki'nin ayarlanması gerekirken Kd'nin salınımları sönümlemesi gerekir. [2, 3, 4]. 2. Manuel Ayarlama [2., 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] / [2, 3, 4, 5, 7, 8, 10, 12],

Ziegler-Nichols Yöntemi * Ziegler-Nichols'un kendisi tarafından popüler hale getirilen bu ayarlama tekniği, sisteminiz sürekli salınımlar (nihai kazanç veya Ku) sergileyene kadar Kp'yi kademeli olarak artırmayı içerir. Bundan sonra Pu'yu ölçün ve Ki ve Kd değerlerini belirlemek için Ziegler-Nichols formüllerini kullanın.

* Açık döngü sistemleri için uygun olan Cohen-Coon Yöntemi, kararlılığı yanıt verme ile dengeleyen PID parametrelerini seçmek için proses reaksiyon eğrisi analizini kullanır. Sonuç olarak bu, açık bir sistem ortamında iyi bir kararlılık ve yanıt verme dengesi sağlar. Onun 4.

Yazılım Araçları

* Otomatik PID ayarı için bir dizi yazılım aracı mevcuttur. Gelişmiş algoritmalar kullanan bu programlar, PID parametrelerinin hızlı ve hassas bir şekilde optimize edilmesini sağlayarak hem zamandan tasarruf sağlar hem de performansı artırır.

  4.  Pratik Hususlar

PID denetleyicilerini ayarlarken, şu pratik hususlara dikkat edin:

1. İstikrar ve Performans Ödünleşimleri

* Kararlılık ve performans arasında bir denge sağlamak büyük önem taşır: aşırı agresif ayar kararsızlığa neden olabilir; Muhafazakarlık, tepki sürelerini çok fazla yavaşlatabilir.2. 2.6 İstikrar ve Performans Ödünleşimleri 2.6 2. Kararlı Ayar* Buradaki amaç, en iyi performans sonuçları için bu unsurlar arasında denge sağlamak olmalıdır; Aşırı agresif ayar potansiyel olarak kararsızlığa neden olabilirken, muhafazakar ayarlar yanıtı çok fazla yavaşlatabilir

Gürültü ve Rahatsızlıkların Etkisi

Gürültü ve bozulmalar, PID kontrolörlerinin performansını önemli ölçüde azaltabilir, bu nedenle filtreler kullanarak veya sağlam ayarlama yöntemleri kullanarak olumsuz etkilerini azaltabilirsiniz. 

PID Denetleyicilerinin Gerçek Dünya Uygulamaları

PID kontrolörleri, sıcaklık regülasyonu ve motor hızı regülasyonundan kimyasal tesislerde proses yönetimine ve daha fazlasına kadar çok sayıda gerçek dünya uygulamasında kullanılabilir. Her uygulama farklı ayarlama stratejileri gerektirebilir.

  5. Son

PID kontrolörlerinin doğru ayarlanması, optimum sistem performansı için çok önemlidir. Kp, Ki ve Kd'nin oynadığı rolleri anlayarak ve uygun akort yöntemlerini (manuel akort, Ziegler-Nichols Cohen Coon veya yazılım araçları) uygulayarak, optimal ve duyarlı bir kontrol sistemi elde edilebilir. Amacımız her zaman istikrarı korurken hatayı azaltmak olmalıdır