چه کنترلری متناسب است

چه کنترلر تناسبی است؟

کنترلر تناسبی یکی از الگوریتم‌های کنترل پایه‌ای در سیستم‌های کنترل خودکار است که معمولاً با حرف "P" نشان داده می‌شود. کنترلر تناسبی با تنظیم سیگنال خروجی به صورت تناسبی با سیگنال خطای موجود، پاسخ سیستم را کنترل می‌کند.

اصل پایه

ایده اصلی کنترلر تناسبی، کاهش خطای سیستم با تنظیم سیگنال خروجی کنترلر است. خطای سیستم تفاوت بین مقدار مورد انتظار و اندازه‌گیری واقعی است.

u(t) سیگنال خروجی کنترلر است.

Kp ضریب تناسب است که تعیین‌کننده تقویت سیگنال خروجی نسبت به خطاست.

e(t) سیگنال خطاست که به صورت e(t)=r(t)−y(t) تعریف می‌شود، جایی که r(t) مقدار تنظیم شده و y(t) مقدار اندازه‌گیری شده واقعی است.

مزیت‌ها

• پاسخ سریع: کنترلر تناسبی می‌تواند به تغییرات خطای موجود سریعاً پاسخ دهد.

• سادگی: ساختار ساده، قابل فهم و اجرای آسان.

• انعطاف‌پذیری: سرعت پاسخ سیستم می‌تواند با تنظیم ضریب تناسب به طور انعطاف‌پذیر تنظیم شود.

نقایص

• خطای حالت پایدار: چون کنترلر تناسبی فقط خطای فعلی را در نظر می‌گیرد، سیستم ممکن است خطایی در حالت پایدار داشته باشد.

• سرشت: اگر ضریب تناسب به درستی انتخاب نشود، ممکن است منجر به سرشت سیستم شود، یعنی مقدار خروجی در نزدیکی مقدار تنظیم شده نوسان می‌کند.

• مشکلات پایداری: ضریب تناسب بیش از حد ممکن است منجر به ناپایداری سیستم شود.

کاربردها

• سیستم کنترل دما: با تنظیم قدرت گرمکن، دمای تنظیم شده حفظ می‌شود.

• سیستم کنترل جریان: با تنظیم باز شدن شیر، جریان مایع کنترل می‌شود.

• سیستم کنترل فشار: با تنظیم خروجی پمپ، فشار در لوله حفظ می‌شود.

• سیستم کنترل موتور: با تنظیم سرعت موتور، توان خروجی مورد نیاز حاصل می‌شود.