PID Kontrolünde Ölü Bant Nedir: Kapsamlı Bir Kılavuz

Deadband hakkında bilgi edininPID kontrolüsistemler, faydaları, türleri ve uygulaması. Ölü bandın sistem kararlılığını nasıl artırdığını ve aktüatör aşınmasını nasıl azalttığını anlayın.

1. PID kontrolüne ölü bandı tanıtın

Ölü bant, PID (Oransal-İntegral-Türev) kontrol sistemlerinde çok önemli bir kavramdır. Bu, ayar noktası çevresinde hiçbir kontrol eyleminin gerçekleştirilmediği bir bölgedir. Bu, küçük sapmaların kontrolör tarafından algılanmadığı anlamına gelir. Ölü bant, aktüatörlerde gereksiz aşınmayı ve ayarlamaları azaltır. Bu, sistemin kararlılığını ve uzun ömürlülüğünü artırır.

PID Kontrolünü Anlama

PID geri besleme sistemi, endüstriyel kontrol sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. İstenen bir çıktıyı korumak için üç bileşeni birleştirir: orantılı, integral ve türev. Oransal bileşen doğrudan mevcut hatalarla ilgilenir. İntegral, geçmişteki hataları ele alır ve Türev, değişme hızlarına bağlı olarak gelecekteki hataları tahmin eder. Bu bileşenler, hassas ve istikrarlı kontrol sağlamak için birlikte çalışır.

Deadband bir müzik türüdür.

PID'deki ölü bant, kontrolörün üzerinde işlem yapmayacağı ayar noktasının etrafındaki önceden tanımlanmış alandır. Kontrolör, aktüatörlerde aşırı aşınmaya neden olabilecek sürekli küçük ayarlamalar yapmamalıdır. Denetleyici, ölü bant içindeki küçük hataları görmezden gelir ve bunun yerine düzeltilmesi gereken daha ciddi hatalara odaklanır.

Farklı ölü bant türleri vardır

2. Ölü bantlar iki ana türe ayrılabilir:

1.

Sıfır Geçiş ölü bandı: Aralığın merkezi sıfır olarak ayarlanmıştır. Bu aralık denetleyici tarafından göz ardı edilir ve yalnızca bir hata sınırlarını aştığında yanıt verir.

2.

Sıfır olmayan geçiş ölü bandı: Ayar noktası değil' Bu türün merkezi, daha ziyade üst ve alt sınır değerleri. Hata sınırlar içinde olduğu sürece, denetleyiciler devre dışı kalır.

Deadband: Faydaları ve Kullanımı

PID denetleyicileri ile ölü bant kullanmanın çeşitli avantajları vardır:

Ölü bantlar, gereksiz ayarlamaları azaltarak aktüatör ömrünü uzatmaya yardımcı olabilir.

* Kontrol Sistemi Gürültüsünü Azaltın - Ölü bantlar kontrol eyleminin frekansını azaltır, böylece gürültüyü azaltır.

Ölü bant, önemli hatalara odaklanarak sistem kararlılığını artırır.

3.Deadband'lı PID kontrolörleri: Uygulama

Bir PID Denetleyicisinde ölü bant uygulamak için şu adımları izleyin:

1.

Ölü bant aralığı: Kontrol edilmeyecek ayar noktası çevresinde kabul edilebilir maksimum mesafeyi tanımlayın.

2.

Kontrol Algoritmasını Değiştir : PID algoritmasına ölü bant mantığını dahil edin. Herhangi bir işlem yapmadan önce hatanın ölü bant içinde olup olmadığını kontrol edin.

3.

Ölü Bant Kodu Örnekleri: Aşağıda, çeşitli programlama dillerinde ölü bant koduna birkaç örnek verilmiştir.

*Piton:

def pid_control (ayar noktası, process_variable, Kp, Ki, Kd, ölü bant):

Hata = Ayar noktası - Process_Variable

abs(error) ise, ölü bant:

Dönüş 0

PID Terimlerini ve Kontrol Çıktısını Hesaplama

#...

* Arduino:

çift pid_control (çift ayar noktası, çift process_variable, çift Kp, çift Ki, çift Kd, çift ölü bant) {

çift hata = ayar noktası - process_variable;

if (abs(hata) < ölü bant) {

Dönüş 0

}

PID Terimlerini ve Kontrol Çıktısını Hesaplama

// ...

}

4. Pratik Kullanım için Dikkat Edilmesi Gerekenler

Ölü bant uygularken aşağıdakileri göz önünde bulundurun:

* Doğru Ölü Bandı Seçme: Sisteminize göre ölü bandı seçmelisiniz ve#39; 'nin özel ihtiyaçları. Çok büyük bir ölü bant yetersiz kontrole neden olabilirken, çok küçük bir bant aktüatörde aşırı aşınmaya neden olabilir.

Ölü bantlar bir dezavantaj olabilir. Bir aracın dengesini iyileştirebilir ve üzerindeki aşınmayı azaltabilirken, aynı zamanda küçük ama önemli hatalara tepki süresini de yavaşlatırlar.

Test edin ve ayarlayın: En iyi performansı sağlamak için sistemi test edin ve ölü bandın değerinde ince ayar yapın.

Uygulama Örnekleri

Ölü Bant, çeşitli uygulamalarda kontrol sistemlerinin performansını artırmak için kullanılabilir.

1.

Ölü bantlar, sıcaklık kontrol sistemlerinde, sistemin küçük sıcaklık değişimleri için sürekli olarak ayarlanmasını önlemek ve böylece ısıtma elemanlarındaki aşınma ve yıpranmayı azaltmak için kullanılır.

2.

Motor Hız Kontrolü: Ölü bant, küçük sapmalar için sık sık hız ayarlaması yapmaktan kaçınmak için motor hız kontrolünde kullanılır. Bu, motorun ömrünü uzatır ve genel stabiliteyi artırır.

5. Makalenin sonuç bölümü şöyledir:

Ölü bant özelliği, PID sistemlerinin önemli bir parçasıdır. Sistem kararlılığını artırırken gereksiz ayarlamaların ve gürültünün sayısını azaltmaya yardımcı olur. Ölü bandı doğru anlamak ve kullanmak, kontrol sisteminizin ömrünü ve performansını artırabilir.