PID Denetleyicilerini Anlama: İlkeler, Bileşenler ve Uygulamalar

Bileşenleri, çalışma prensipleri, ayarlama yöntemleri, avantajları ve çeşitli endüstrilerdeki uygulamaları dahil olmak üzere PID denetleyicilerinin nasıl çalıştığını öğrenin. Sistem kararlılığını ve performansını korumada PID denetleyicilerinin önemini keşfedin.

  1. Oransal-İntegral-Türev Kontrolörler

PID kontrolörleri veya Oransal-İntegral-Türev kontrol sistemleri, endüstriyel ortamlarda kullanılan yaygın olarak kullanılan geri besleme kontrol sistemleridir. PID kontrolörleri, orantılı, integral ve türev terimlerine dayalı düzeltmeler yapmak için istenen ayar noktası ile ölçülen proses değişkeni arasındaki fark olarak hesaplanan hata değerlerini kullanır - sıcaklık, basınç veya hız seviyeleri gibi belirli koşulları belirli tolerans dahilinde tutmak için sürekli durum kontrolü sağlar. Hataları sürekli olarak hesaplayarak, hata düzeltme terimlerini dikkate alan hata hesaplamaları yoluyla hesaplanan hata değerlerinden sürekli olarak hesaplanan hata değerlerini kullanarak, hata düzeltmeye dayalı düzeltme terimleri, oransal olarak uygulanan integral türev ve türev terimleri gerektiği gibi düzeltmeleri gerekli hale getirebilir.

  2. Bir PID Kontrol Cihazının Temel Bileşenleri

 Bir PID Kontrol Cihazının Temel Bileşenleri 1. Düzgün çalışma için bir PID kontrolörünün temel unsurları [1. Aşağıdakiler, bir PID kontrolörünün temel bileşenleridir [1.1

Oransal Bileşen (P)

* Oransal bileşen, mevcut hata değerlerine doğrudan karşılık gelen bir çıkış değeri üretir; orantılı kazancı nasıl yanıt verileceğini belirler; Kazancı çok büyük olursa, sistem kararsız hale gelebilir. 2

İntegral Bileşen (I) * İntegral bileşen, geçmiş hataların toplanmasından sorumludur; Bir sorun uzun süre devam ederse, birikimi artar ve böylece yalnızca oransal denetleyicilerle ilişkili artık kararlı durum hatalarını ortadan kaldırır.

Türev Bileşeni (D) * Türev bileşeni, değişim oranlarına göre gelecekteki hataları tahmin ederek, sönümleme etkisi ile sistemleri dengelerken aynı anda aşmayı azaltmaya yardımcı olur.

  3. Çalışma prensibi

PID kontrolörleri bir geri besleme döngüsü mekanizması ile çalışır. Kontrolörleri, istenen ayar noktası ile gerçek proses değişkeni değerleri arasındaki farkı temsil eden bir hata değerini sürekli olarak hesaplar ve bunu düzeltmek için orantılı, integral ve türev terimlerine dayalı düzeltme uygular.

*Oransal Terim: Bu terim, doğrudan mevcut hatayla ilgili çıktı üretir. Bu nedenle, mevcut hata büyükse, hızlı bir şekilde düzeltmek için yanıtı da büyük olmalıdır.

* İntegral Terim: Bu terim, herhangi bir artık kararlı durum hatasını ortadan kaldırmak ve süreç değişkeninin sonunda zaman içinde ayar noktasına ulaşmasını ve orada kalmasını sağlamak için geçmiş hataları özetler.

* Türev Terim: Bu terim, bir hatanın değişim oranına yanıt vererek, aşma ve salınımları en aza indirmeye yardımcı olan tahmine dayalı eylem sağlar.

  4. Bir PID Denetleyicisini Ayarlama

Bir PID denetleyicisinin ayarlanması, orantılı, integral ve türev terimleri için en uygun kazançların seçilmesini içerir - uygun ayarlama, sistem kararlılığı ve performansı için çok önemlidir. PID denetleyicilerini ayarlamak için çeşitli teknikler vardır:

1. WLL Manuel Ayarlama: Sistem yanıtlarını izlerken ayarları elde etmek için akıllıca değişiklik yapmak, başarılı bir şekilde tamamlamak için deneyim ve sezgi gerektirir.

2. Ziegler-Nichols Yöntemi: Bu popüler sezgisel yöntem, etkili bir sistematik ayarlama yöntemi sağlar. Bu görevi gerçekleştirmek için, sistem salınımı sabit genliğe ulaşana kadar orantılı kazancı kademeli olarak artırırken tüm integral ve türev kazançlarını sıfıra eşit olarak ayarlayın.

3. Yinelemeli Yazılım Araçları: Modern kontrol sistemleri genellikle sistem tanımlama ve optimizasyon algoritmalarına dayalı olarak PID denetleyicilerini otomatik olarak yapılandırabilen yazılım araçlarını kullanır.

  5. Avantajlar ve dezavantajlar

* Çok yönlülük: PID kontrolörleri birçok uygulamada uygulanabilir.

* Basitlik: Onlar' Anlaşılması ve uygulanması kolaydır.

PID kontrolörleri, uygun şekilde ayarlandığında mükemmel performans sunar. * Etkinlik: Uygun şekilde kullanıldığında, PID kontrolörleri olağanüstü kontrol performansı sağlayabilir.

Dezavantajları: (*1) Ayarlama Karmaşıklığı: Optimum kazançları belirlemek zor ve zaman alıcı olabilir, bu da bir uygulama için en uygun kazançları bulmak için tekrarlanan deneme yanılma denemeleri gerektirir.

* Gürültüye Duyarlılık: Türev terimler bir sistem içindeki gürültüyü artırabilir ve kararsızlığa yol açabilir.

* Doğrusal olmama: PID kontrolörleri, özel değişiklikler veya ek hususlar uygulanmadan doğrudan doğrusal olmayan sistemlere uygulandığında en iyi şekilde çalışmayabilir.

  6. PID Kontrolörlerinin Uygulamaları

PID kontrolörleri, çok yönlülükleri ve sağlamlıkları nedeniyle birçok endüstride önemli bir unsur haline gelmiştir ve genellikle aşağıdakiler gibi çeşitli alanlarda kullanım alanı bulmaktadır:

* Üretim: Fırın sıcaklıklarını, kazan basınç seviyelerini ve konveyör bant hızlarını kontrol etmek bu alanda başarı için ayrılmaz bir parçadır.

*Robotik: Robotik kolların hassas hareketini ve konumlandırılmasını sağlamak.

* HVAC Sistemleri: Binalarda optimum sıcaklık ve nem seviyelerinin korunması.

* Otomotiv: Motor devrini ve yakıt enjeksiyon sistemlerini düzenlemek.