چه کنترل‌کننده نسبی است

چه چیزی کنترل‌کننده متناسب است؟

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

اصول اساسی

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

u(t) سیگنال خروجی کنترل‌کننده است.

Kp ضریب متناسب است که میزان تقویت سیگنال خروجی به خطای سیستم را تعیین می‌کند.

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

مزایا

• پاسخ سریع: کنترل‌کننده متناسب می‌تواند به تغییرات خطای سیستم به سرعت پاسخ دهد.

• سادگی: ساختار ساده، آسان برای فهم و پیاده‌سازی.

• انعطاف‌پذیری: سرعت پاسخ سیستم می‌تواند با تنظیم ضریب متناسب به صورت انعطاف‌پذیر تنظیم شود.

نقایص

• خطای حالت ماندگار: چون کنترل‌کننده متناسب فقط خطای فعلی را در نظر می‌گیرد، سیستم ممکن است خطای حالت ماندگاری داشته باشد.

• تجاوز: اگر ضریب متناسب به درستی انتخاب نشود، ممکن است سیستم تجاوز کند، یعنی مقدار خروجی در نزدیکی مقدار تنظیم شده نوسان کند.

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

کاربردها

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

• سیستم کنترل جریان: با تنظیم بازشوی شیر، جریان مایع را کنترل می‌کند.

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

• سیستم کنترل موتور: با تنظیم سرعت موتور، توان خروجی مورد نیاز را به دست می‌آورد.