Визначення контролера
У системах керування, контролер — це механізм, який прагне мінімізувати різницю між фактичним значенням системи (тобто процесною змінною) та бажаним значенням системи (тобто заданим значенням). Контролери є фундаментальною частиною інженерії керування і використовуються у всіх складних системах керування.
Перед тим, як ми детально ознайомимо вас з різними контролерами, важливо знати про використання контролерів в теорії систем керування. Важливі використання контролерів включають:
Контролери покращують стабільність стану за допомогою зменшення статичної помилки.
З покращенням стабільності стану, стабільність також підвищується.
Контролери також допомагають зменшити небажані зсуви, що виникають в системі.
Контролери можуть керувати максимальною перевищеною величиною системи.
Контролери можуть допомогти зменшити шумові сигнали, що виробляються системою.
Контролери можуть прискорити повільну реакцію надпруженої системи.
Типи контролерів
Існують два основні типи контролерів: неперервні контролери та дискретні контролери.
У дискретних контролерах, керовані змінні змінюються між дискретними значеннями. Залежно від того, скільки різних станів може приймати керована змінна, відрізняють контролери з двома позиціями, з трьома позиціями та з багатьма позиціями.
Порівняно з неперервними контролерами, дискретні контролери працюють на дуже простих, комутаційних елементах кінцевого керування.
Основною характеристикою неперервних контролерів є те, що керована змінна (також відома як маніпульована змінна) може мати будь-яке значення в межах виходу контролера.
Зараз у теорії неперервного керування, існують три основні режими, на яких базується вся керуюча дія, а саме:
Пропорційні контролери.
Інтегральні контролери.
Диференціальні контролери.
Ми використовуємо поєднання цих режимів для керування нашою системою так, щоб процесна змінна дорівнювала заданому значенню (або була максимально близькою до нього). Ці три типи контролерів можна поєднувати в нові контролери:
Пропорційні та інтегральні контролери (PI-контролери)
Пропорційні та диференціальні контролери (PD-контролери)
Пропорційні, інтегральні та диференціальні контролери (PID-контролери)