Τι είναι ένας αναλογικός ελεγκτής;

Τι είναι ένας αναλογικός ελεγκτής;

Ο αναλογικός ελεγκτής είναι ένας από τους πιο βασικούς αλγόριθμους ελέγχου σε αυτόματα συστήματα ελέγχου, συνήθως αναπαριστώμενος με το γράμμα "P". Ο αναλογικός ελεγκτής ελέγχει την απόκριση του συστήματος προσαρμόζοντας το εξοδικό σήμα να είναι ανάλογο με το σήμα σφάλματος.

Βασική αρχή

Η βασική ιδέα του αναλογικού ελεγκτή είναι να μειώσει το σφάλμα του συστήματος προσαρμόζοντας το εξοδικό σήμα του ελεγκτή. Το σφάλμα είναι η διαφορά μεταξύ της προσδοκώμενης τιμής και της πραγματικής μέτρησης.

u(t) είναι το εξοδικό σήμα του ελεγκτή.

Kp είναι ο αναλογικός όρος κέρδους, ο οποίος καθορίζει την επιπλέον ανάλυση του εξοδικού σήματος σε σχέση με το σήμα σφάλματος.

e(t) είναι το σήμα σφάλματος, ορισμένο ως e(t)=r(t)−y(t), όπου r(t) είναι η προσδιορισμένη τιμή και y(t) είναι η πραγματική μετρημένη τιμή.

Πλεονεκτήματα

• Γρήγορη απόκριση: Ο αναλογικός ελεγκτής μπορεί να ανταποκριθεί γρήγορα σε αλλαγές στο σήμα σφάλματος.

• Απλότητα: απλή δομή, εύκολη στην κατανόηση και εφαρμογή.

• Ευελιξία: Η ταχύτητα απόκρισης του συστήματος μπορεί να προσαρμοστεί ευέλικτα με την προσαρμογή του αναλογικού κέρδους.

Αδυναμίες

• Σταθερό σφάλμα: Επειδή ο αναλογικός ελεγκτής λαμβάνει υπόψη μόνο το τρέχον σφάλμα, το σύστημα μπορεί να έχει ένα συγκεκριμένο σταθερό σφάλμα.

• Υπερβολή: Αν δεν επιλεγεί κατάλληλα ο αναλογικός κέρδος, μπορεί να προκαλέσει υπερβολή του συστήματος, δηλαδή το εξοδικό σήμα να ταλαντώνεται κοντά στην προσδιορισμένη τιμή.

• Προβλήματα σταθερότητας: Υπερβολικός αναλογικός κέρδος μπορεί να προκαλέσει αστάθεια του συστήματος.

Εφαρμογές

• Σύστημα ελέγχου θερμοκρασίας: Διατήρηση της προσδιορισμένης θερμοκρασίας προσαρμόζοντας την ισχύ του θερμαντή.

• Σύστημα ελέγχου ροής: Έλεγχος της ροής των υγρών προσαρμόζοντας την άνοιγση του βεντίλου.

• Σύστημα ελέγχου πίεσης: Διατήρηση της πίεσης στο αγωγό προσαρμόζοντας την έξοδο του πάμπου.

• Σύστημα ελέγχου μοτέρ: Προσαρμόζοντας την ταχύτητα του μοτέρ για να επιτευχθεί η απαιτούμενη έξοδος ισχύος.