ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ, ನಿಯಂತ್ರಕವು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ವಾಸ್ತವ ಮೌಲ್ಯ (ಅಂದರೆ, ಪ್ರಕ್ರಿಯಾ ವೇರಿಯಬಲ್) ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಆಯ್ಕೆ ಮೌಲ್ಯ (ಅಂದರೆ, ಸೆಟ್ಪೋಯಿಂಟ್) ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಗಮನದಿಂದ ಹೊರಬಿಡುವ ಒಂದು ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತಂತ್ರವಾಗಿದೆ. ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ನಿಯಂತ್ರಣ ಅಭಿಯಾಂತಿಕ ಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೂಲಭೂತ ಭಾಗವಾಗಿದ್ದು, ಎಲ್ಲಾ ಸಂಕೀರ್ಣ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತವೆ.
ನಿಮಗೆ ವಿವಿಧ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳನ್ನು ವಿವರವಾಗಿ ಪರಿಚಯಿಸುವ ಮುನ್ನ, ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸಿದ್ಧಾಂತದಲ್ಲಿ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳ ಉಪಯೋಗಗಳನ್ನು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳುವುದು ಅನ್ವಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ನಿಯಂತ್ರಕಗಳ ಮುಖ್ಯ ಉಪಯೋಗಗಳು:
ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ಸ್ಥಿರ ಅವಸ್ಥೆಯ ದೋಷವನ್ನು ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವುದರ ಮೂಲಕ ಸ್ಥಿರ ಅವಸ್ಥೆಯ ದೃಢತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ.
ಸ್ಥಿರ ಅವಸ್ಥೆಯ ದೋಷವು ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ, ಸ್ಥಿರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಿಂದ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾದ ಅನಾವಶ್ಯ ವಿಚಲನಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ.
ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಗರಿಷ್ಠ ಓವರ್ಶೂಟ್ ನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು.
ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಿಂದ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾದ ಶಬ್ದ ಚಿಹ್ನೆಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸಬಹುದು.
ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ಒಂದು ಅತಿ ಡಾಂಪ್ಡ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಧೀರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯನ್ನು ವೇಗವಾಗಿಸಬಹುದು.
ಈ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳ ವಿವಿಧ ರೂಪಗಳು ಪ್ರೋಗ್ರಾಮ್ಬಲ್ ಲಜಿಕ್ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ಮತ್ತು SCADA ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಂತಹ ಔದ್ಯೋಗಿಕ ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಯಂತ್ರಾಂಗಗಳಲ್ಲಿ ಕೋಡೈಸುವುದಿದೆ. ನಿಯಂತ್ರಕಗಳ ವಿವಿಧ ರೂಪಗಳನ್ನು ಕೆಳಗೆ ವಿವರವಾಗಿ ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ.
ನಿಯಂತ್ರಕಗಳಿಗೆ ಎರಡು ಪ್ರಾಮುಖ್ಯ ರೂಪಗಳಿವೆ: ನಿರಂತರ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ಮತ್ತು ಅನಿರಂತರ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು.
ಅನಿರಂತರ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳಲ್ಲಿ, ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ವೇರಿಯಬಲ್ ವಿಭಿನ್ನ ಮೌಲ್ಯಗಳ ನಡುವೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ವೇರಿಯಬಲ್ ಎಷ್ಟು ವಿಭಿನ್ನ ಅವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು ಎಂದರೆ, ಎರಡು ಅವಸ್ಥೆಯ, ಮೂರು ಅವಸ್ಥೆಯ, ಮತ್ತು ಬಹು ಅವಸ್ಥೆಯ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳ ನಡುವಿನ ವೈವಿಧ್ಯವನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ನಿರಂತರ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳಿಗಿಂತ, ಅನಿರಂತರ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ಬಹಳ ಸರಳ ಟೋಗ್ಗಿನ ಅಂತಿಮ ನಿಯಂತ್ರಣ ಘಟಕಗಳ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ.
ನಿರಂತರ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಲಕ್ಷಣವೆಂದರೆ ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ವೇರಿಯಬಲ್ (ಇದನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ವೇರಿಯಬಲ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ) ನಿಯಂತ್ರಕದ ನಿರ್ದೇಶನ ಮಧ್ಯದ ಯಾವುದೇ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು.
ನಿರಂತರ ನಿಯಂತ್ರಕ ಸಿದ್ಧಾಂತದಲ್ಲಿ, ಎಲ್ಲಾ ನಿಯಂತ್ರಣ ಕ್ರಿಯೆಗಳು ನಡೆಯುವ ಮೂಲ ಮೋಡ್ಗಳೆಂದರೆ:
ಅನುಪಾತ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು.
ಒಪ್ಪಂದ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು.
ನಿದರ್ಶನ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು.
ನಾವು ಈ ಮೋಡ್ಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಬಳಸಿ ನಮ್ಮ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತೇವೆ, ಅದರಲ್ಲಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯಾ ವೇರಿಯಬಲ್ ಸೆಟ್ಪಾಯಿಂಟ್ಗೆ ಸಮಾನ (ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ದೊಡ್ಡ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಹಿಂದೆ) ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಮೂರು ರೀತಿಯ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳನ್ನು ಹೊರಬಂದ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳಾಗಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತವೆ:
ಅನುಪಾತ ಮತ್ತು ಒಪ್ಪಂದ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು (PI ನಿಯಂತ್ರಕ)
ಅನುಪಾತ ಮತ್ತು ನಿದರ್ಶನ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು (PD ನಿಯಂತ್ರಕ)
ಅನುಪಾತ ಒಪ್ಪಂದ ನಿದರ್ಶನ ನಿಯಂತ್ರಣ (PID ನಿಯಂತ್ರಕ)
ಈಗ ನಾವು ಈ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮೋಡ್ಗಳ ಪ್ರತಿಯೊಂದನ್ನು ಕೆಳಗಿನ ವಿವರದಲ್ಲಿ ವಿವರವಾಗಿ ಚರ್ಚಿಸುತ್ತೇವೆ.
ಎಲ್ಲಾ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ಒಂದು ವಿಶೇಷ ಉಪಯೋಗದ ಕೇಸಿನಿಂದ ಅವು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಯೋಗ್ಯವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ನಾವು ಯಾವುದೇ ರೀತಿಯ ನಿಯಂತ್ರಕವನ್ನು ಯಾವುದೇ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ಸೂಚಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು – ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶರತ್ತುಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಬೇಕು. ಒಂದು ಅನುಪಾತ ನಿಯಂತ್ರಕಕ್ಕೆ, ಎರಡು ಶರತ್ತುಗಳಿವೆ ಮತ್ತು ಅವು ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಬರೆಯಲಾಗಿವೆ:
ವಿಚಲನವು ದೊಡ್ಡದಿರಬಬುದು; ಅಂದರೆ, ಇನ್ನುಡಿ ಮತ್ತು ಓಟ್ನ ನಡುವಿನ ವಿಚಲನವು ದೊಡ್ಡದಿರಬಬುದು.
ವಿಚಲನವು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಇರಬಬುದು.
ಈಗ ನಾವು ಅನುಪಾತ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳನ್ನು ಚರ್ಚಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ, ಹೆಸರಿನ ಪ್ರಕಾರ ಅನುಪಾತ ನಿಯಂತ್ರಕದಲ್ಲಿ ಓಟ್ (ಅಥವಾ ಕ್ರಿಯಾ ಸಂಕೇತ) ತಪ್ಪಿಕೆ ಸಂಕೇತಕ್ಕೆ ನೇರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಈಗ ನಾವು ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೂಲಕ ಅನುಪಾತ ನಿಯಂತ್ರಕವನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸೋಣ. ನಾವು ತಿಳಿದಿರುವಂತೆ ಅನುಪಾತ ನಿಯಂತ್ರಕದಲ್ಲಿ ಓಟ್ ತಪ್ಪಿಕೆ ಸಂಕೇತಕ್ಕೆ ನೇರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ, ಈ ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೂಲಕ ಬರೆದಾಗ,
ಅನುಪಾತ ಚಿಹ್ನೆಯನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡಾಗ,
ಇಲ್ಲಿ Kp ಅನುಪಾತ ಸ್ಥಿರಾಂಕವಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಕ ಲಾಭ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.
ಆವಶ್ಯಕವಾಗಿ ಕೆp ಯನ್ನು ಒಂದಿಷ್ಟು ಹೊಂದಿರಬೇಕೆಂದು ಸೂಚಿಸಲಾಗಿದೆ. ಕೆp ನ ಮೌಲ್ಯ ಒಂದಿಷ್ಟು ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿದ್ದರೆ (>1), ಆ ದೋಷ ಚಿಹ್ನೆಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಗುರುತಿಸಬಹುದು.
ಈಗ ಪ್ರಮಾಣಿತ ನಿಯಂತ್ರಕದ ಕೆಲವು ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಚರ್ಚಿಸೋಣ.
ಪ್ರಮಾಣಿತ ನಿಯಂತ್ರಕ ಸ್ಥಿರ ಅವಸ್ಥೆಯ ದೋಷವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶವಾಗಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿರವಾಗುತ್ತದೆ.
ಅತಿಸ್ಥಿರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಧೀರ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಈ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳ ಸಹಾಯದಿಂದ ವೇಗವಾಗಿ ಮಾಡಬಹುದು.
ಈ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ಕೆಲವು ಗಮನೀಯ ದೋಷಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಅವು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಬರೆಯಲಾಗಿವೆ:
ಈ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯ ಕಾರಣದಿಂದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ವಿಮುಕ್ತಗಳು ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ.
ಪ್ರಮಾಣಿತ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಅತಿಮಾದ ಓವರ್ಶೂಟ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ.
ಈಗ, ನಾವು ಪ್ರಮಾಣಿತ ನಿಯಂತ್ರಕ (P-ನಿಯಂತ್ರಕ) ನ್ನು ಒಂದು ವಿಶೇಷ ಉದಾಹರಣೆಯಿಂದ ವಿವರಿಸುತ್ತೇವೆ. ಈ ಉದಾಹರಣೆಯಿಂದ ವಾಚಕರ ವಿಷಯದ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ಅವಸ್ಥೆಯ ದೋಷ ಬಗ್ಗೆ ತಿಳಿವು ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ-1 ರಲ್ಲಿ ದೃಶ್ಯವಾದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ.
‘K’ ಅನ್ನು ಪ್ರಮಾಣಿತ ನಿಯಂತ್ರಕ (ದೋಷ ವಿಸ್ತರಕ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಲಕ್ಷಣ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಈ ರೀತಿ ಬರೆಯಬಹುದು:
s³+3s²+2s+K=0
ರೌತ್-ಹರ್ವಿಟ್ಸ್ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಈ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯ ಸಮೀಕರಣಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸಿದರೆ, ಸ್ಥಿರತೆಗೆ ಕೆ ನ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು 0< K < 6 ಎಂದು ಕಂಡುಕೊளಬಹುದು (ಇದು ಯುಕ್ತಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, K > 6 ದ ಮೌಲ್ಯಗಳಿಗೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಅಸ್ಥಿರವಾಗುತ್ತದೆ; K = 0 ಯ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಸೀಮಿತ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ).
ಮೇಲಿನ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ರೂಟ್ ಲೋಕಸ್ ಚಿತ್ರ-2 ರಲ್ಲಿ ತೋರಲಾಗಿದೆ
(ನೀವು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು, ರೂಟ್ ಲೋಕಸ್ ಓಪನ್-ಲೂಪ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫರ್ ಫಂಕ್ಷನ್ G(s)H(s) ಗಾಗಿ ಆಕ್ಷೇಪಿಸಲಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಇದು ಮುಚ್ಚಿದ-ಲೂಪ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫರ್ ಫಂಕ್ಷನ್ ನ ಪೋಲ್ ಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯ ಸಮೀಕರಣದ ಮೂಲಗಳು, ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯ ಸಮೀಕರಣದ ಶೂನ್ಯ ಗಳೂ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ರೂಟ್ ಲೋಕಸ್ ಕೆ ನ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು, ಅಂದರೆ ಪ್ರೋಪೋರ್ಷನಲ್ ನಿಯಂತ್ರಕದ ಗೆರೆ ಆಕ್ಷೇಪಿಸಲು ಸಹಾಯಕರವಾಗಿದೆ). ಆದ್ದರಿಂದ, ವ್ಯವಸ್ಥೆ (ಚಿತ್ರ-1 ರಲ್ಲಿ) K = 0.2, 1, 5.8 ಮುಂತಾದ ಮೌಲ್ಯಗಳಿಗೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ; ಆದರೆ ನಾವು ಯಾವ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಬೇಕೆಂದು ಪರಿಶೀಲಿಸಿ ತೋರಿಸುತ್ತೇವೆ.
ಒಂದು ಸಾರಾಂಶ ಎಂದರೆ, ನೀವು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು, K ನ ಉನ್ನತ ಮೌಲ್ಯ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, K = 5.8) ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ (ಇದು ದೋಷವಾಗಿದೆ) ಆದರೆ ಸ್ಥಿರ ಅವಸ್ಥೆಯ ಶ್ರೇಣಿಯ ಪ್ರದರ್ಶನವನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಕಸಿಸುತ್ತದೆ (ಅಂದರೆ ಸ್ಥಿರ ಅವಸ್ಥೆಯ ದೋಷವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಸುವಿಧೆಯಾಗಿದೆ).
ನೀವು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು
, ಸ್ಥಿರ ಅವಸ್ಥೆಯ ದೋಷ (ess)=
(ಈ ಸೂತ್ರವು ಸ್ಟೆಪ್ ಇನ್ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿದಾಗ ಅನ್ವಯವಾಗುತ್ತದೆ)
, ಸ್ಥಿರ ಅವಸ್ಥೆಯ ದೋಷ (ess)=
(ದ್ವಿತೀಯ ಕ್ರಮ ಇನ್ಪುಟ್ ಮಾಡುವಾಗ ಈ ವಿಧಾನ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ)
, ಸ್ಥಿರ ಅವಸ್ಥೆಯ ದೋಷ (ess)=
(ಪರಬೋಲಿಕ ಇನ್ಪುಟ್ ಮಾಡುವಾಗ ಈ ವಿಧಾನ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ)
'K' ನ ಉಚ್ಚ ಮೌಲ್ಯದಾದಾಗ Kp, Kv ಮತ್ತು Ka ಗಳ ಮೌಲ್ಯಗಳು ಉಚ್ಚವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ಅವಸ್ಥೆಯ ದೋಷ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
ಈಗ ಪ್ರತಿ ಕೇಸನ್ನೂ ತೆಗೆದುಕೊಂಡು ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸೋಣ
1. K=0.2 ಯಾಗಿದ್ದಾಗ
ಈ ಕೇಸಿನಲ್ಲಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಲಕ್ಷಣ ಸಮೀಕರಣವು s3+ 3s2+ 2s+0.2=0; ಈ ಸಮೀಕರಣದ ಮೂಲಗಳು -2.088, -0.7909 ಮತ್ತು -0.1211; -2.088 ನ್ನು ನಿರ್ದೇಶಾಂಕ ಅಕ್ಷದಿಂದ ದೂರವಿದ್ದು ಅದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡುಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಉಳಿದ ಎರಡು ಮೂಲಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಇದನ್ನು ಅತಿ ದಂಡಿತ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಎಂದು ಕರೆಯಬಹುದು (ಯಾವುದೇ ಕಾಲ್ಪನಿಕ ಭಾಗಗಳಿಲ್ಲ, ಎರಡೂ ಮೂಲಗಳು ವಾಸ್ತವ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ).
ಸ್ಟೆಪ್ ಇನ್ಪುಟ್ ಮಾಡಿದಾಗ, ಇದರ ಸಮಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಚಿತ್ರ-3 ರಲ್ಲಿ ದೃಷ್ಟಿಗೊಂಡು ಬರುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಕಂಪನಗಳಿಲ್ಲ. (ಮೂಲಗಳು ಜತೆಯಾಗಿದ್ದರೆ ಸಮಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಕಂಪನಗಳು ಇರುತ್ತವೆ). ಅತಿ ದಂಡಿತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ದಂಡನೆ '1' ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು.
ಈ ಪ್ರಕರಣದಲ್ಲಿ ಮುಚ್ಚಿದ ಲೂಪ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫರ್ ಫಂಕ್ಷನ್ G(s)H(s)=\frac{0.2}{s(s+1)(s+2)}![]()
ಅದರ ಗೆインド ಮಾರ್ಜಿನ್ (GM)=29.5 dB, ಕೋನ ಮಾರ್ಜಿನ್ (PM)=81.5°,
ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಡಿಸೈನ್ ಮಾಡುವಾಗ, ಅತಿಸ್ಥಿರವಾದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಮೂಲಗಳು (ಮುಚ್ಚಿದ ಲೂಪ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫರ್ ಫಂಕ್ಷನ್ ನ ಪೋಲ್ಸ್) ಕೆಲವು ಕಾಲ್ಪನಿಕ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಹೊಂದಬೇಕು.
ಅತಿಸ್ಥಿರವಾದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ, ಸ್ಥಿರನಾಗಿರುವ ಮಟ್ಟ '1' ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು, ಆದರೆ 0.8 ರ ಸುತ್ತಮುತ್ತ ಸ್ಥಿರನಾಗಿರುವ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.
2. K=1 ಆದಾಗ
ಈ ಪ್ರಕರಣದಲ್ಲಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಲಕ್ಷಣ ಸಮೀಕರಣವು s3+ 3s2+ 2s+1=0; ಈ ಸಮೀಕರಣದ ಮೂಲಗಳು -2.3247, -0.3376 ±j0.5623; -2.3247 ಅನ್ನು ಉಳಿಸಬಹುದು.
ಉಳಿದ ಎರಡು ಮೂಲಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಇದನ್ನು ಅತಿಸ್ಥಿರವಲ್ಲದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು (ಏಕೆಂದರೆ ಎರಡೂ ಮೂಲಗಳು ಕಾಲ್ಪನಿಕ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಾಸ್ತವ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು). ಸ್ಟೆಪ್ ಇನ್ಪುಟ್ ವಿರುದ್ಧ ಅದರ ಸಮಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಚಿತ್ರ-4 ರಲ್ಲಿ ದರ್ಶಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಒಟ್ಟು ಲೂಪ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫರ್ ಫಂಕ್ಷನ್ ![]()
ಅದರ ಗೆインド ಮಾರ್ಗಿನ ಮಾರ್ಜಿನ್ (GM)=15.6 dB, ಕೋನ ಮಾರ್ಜಿನ್ (PM)=53.4°,
3. K=5.8 ರಲ್ಲಿ
5.8 6 ಗೆ ತುಂಬಾ ಹತ್ತಿರವಾಗಿದೆ, ಅದರ ಮೇಲೆ ನೀವು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ ಎಂದು ತಿಳಿಯಬಹುದು, ಆದರೆ ದೊಡ್ಡ ಮಧ್ಯಬಿಂದುಗಳ ಮೇಲೆ ಇದೆ. ನೀವು ಅದರ ಪ್ರಮುಖ ಸಮೀಕರಣದ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಕಂಡುಕೊಳ್ಳಬಹುದು.
ಒಂದು ಮೂಲವನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು, ಉಳಿದ ಎರಡು ಮೂಲಗಳು ಕಳಿಮಾನ ಅಕ್ಷಕ್ಕೆ ತುಂಬಾ ಹತ್ತಿರವಾಗಿರುತ್ತವೆ. (ಅದರ ಪ್ರಮುಖ ಸಮೀಕರಣದ ಮೂಲಗಳು -2.9816, -0.0092±j1.39). ಸ್ಟೆಪ್ ಇನ್ಪುಟ್ ವಿರುದ್ಧ ಅದರ ಸಮಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಚಿತ್ರ 5 ರಲ್ಲಿ ದರ್ಶಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಒಟ್ಟು ಲೂಪ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫರ್ ಫಂಕ್ಷನ್ ![]()
ಅದರ ಗೆインド ಮಾರ್ಗಿನ ಮಾರ್ಜಿನ್=0.294 db, ಕೋನ ಮಾರ್ಜಿನ್ =0.919°
ನಿಜವಾಗಿದ್ದರೆ, ಮುಂಚೆಯ ಸಂದರ್ಭಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸಿದರೆ, GM ಮತ್ತು PM ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿವೆ. ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಅತಿ ಕಡಿಮೆ ಅಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರಿಂದ, ಅದೇ ರೀತಿ GM ಮತ್ತು PM ಕೂಡ ಶೂನ್ಯ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರವಾಗಿದೆ.
ನಾಮದಂತೆ ಸಂಕಲನ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳಲ್ಲಿ ಆउಟ್ಪುಟ್ (ಇದನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಸಂಕೇತ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ) ತಪ್ಪಿನ ಸಂಕೇತದ ಸಂಕಲನಕ್ಕೆ ನೇರವಾಗಿ ಪ್ರಮಾಣಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈಗ ನಾವು ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಕಲನ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುತ್ತೇವೆ.
ಇಂಟಿಗ್ರಲ್ ನಿಯಂತ್ರಕದ ಪ್ರವೃತ್ತಿ ತಪ್ಪಾದ ಚಿಹ್ನೆಯ ಸಂಕಲನದ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಈ ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಬರೆದಾಗ ನಮಗೆ ಮಾಡುವುದು,
ಅನುಗುಣತೆಯ ಚಿಹ್ನೆಯನ್ನು ತೆಗೆದು ಹೋಗಿ ನಮಗೆ ಮಾಡುವುದು,
ಇಲ್ಲಿ Ki ಎಂಬುದು ಇಂಟಿಗ್ರಲ್ ಧಾತ್ವಿಕ ಸ್ಥಿರ ರಾಶಿಯಾಗಿ ಅಥವಾ ನಿಯಂತ್ರಕ ದ್ವಿಕೋನವಾಗಿ ತಿಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇಂಟಿಗ್ರಲ್ ನಿಯಂತ್ರಕವನ್ನು ರಿಸೆಟ್ ನಿಯಂತ್ರಕ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಇಂಟಿಗ್ರಲ್ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ತಮ್ಮ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯವನ್ನು ಮುಖ್ಯ ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವುದರಿಂದ ವಿಚಲನೆಯ ನಂತರ ನಿಯಂತ್ರಿತ ವೇರಿಯಬಲ್ ಯಾವುದೇ ಸ್ಥಿರ ಬಿಂದುಗಳಿಗೆ ಹಿಂದಿನ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ತಿರಿಗಿ ಮರು ನಿರ್ದಿಷ್ಟಗೊಳಿಸಬಹುದು, ಆದ್ದರಿಂದ ಇವು ರಿಸೆಟ್ ನಿಯಂತ್ರಕ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಇದು ಉತ್ಪನ್ನವಾದ ತಪ್ಪಿನ ಮೇಲೆ ಧೀರಗಳಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವುದರಿಂದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಅಸ್ಥಿರವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.
ನಾವು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ದ್ವಿತೀಯ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ಒಂದು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಬಳಸುವುದಿಲ್ಲ. ಇದನ್ನು ಇತರ ನಿಯಂತ್ರಕ ಮೋಡ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿ ಬಳಸಬೇಕು, ಏಕೆಂದರೆ ಇದರ ಕೆಲವು ದೋಷಗಳು ಇವೆ:
ಇದು ಸ್ಥಿರ ಅವಸ್ಥೆಯ ತಪ್ಪನ್ನು ಮೇಲ್ಮೈ ಮಾಡದೆ.
ಇದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಉತ್ಪನ್ನವಾದ ಶಬ್ದ ಚಿಹ್ನೆಗಳನ್ನು ಪ್ರಸಾರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಶಬ್ದ ಚಿಹ್ನೆಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಪ್ತಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
ದ್ವಿತೀಯ ನಿಯಂತ್ರಕದಲ್ಲಿ ಪ್ರವೃತ್ತಿ (ಅಥವಾ ಕಾರ್ಯನೈಸುವ ಚಿಹ್ನೆ) ತಪ್ಪಾದ ಚಿಹ್ನೆಯ ದ್ವಿತೀಯಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ದ್ವಿತೀಯ ನಿಯಂತ್ರಕದ ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ನೀಡುವುದು. ದ್ವಿತೀಯ ನಿಯಂತ್ರಕದಲ್ಲಿ ಪ್ರವೃತ್ತಿ ತಪ್ಪಾದ ಚಿಹ್ನೆಯ ದ್ವಿತೀಯಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಈ ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಬರೆದಾಗ ನಮಗೆ ಮಾಡುವುದು,
ಅನುಪಾತ ಚಿಹ್ನೆಯನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡಾಗ ನಮಗೆ ಕೆಳಗಿನಂತಂತೆ ಸಿದ್ಧವಾಗುತ್ತದೆ
ಇಲ್ಲಿ Kd ಅನ್ನು ಅನುಪಾತ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಎಂದೂ ಮತ್ತು ಕಂಟ್ರೋಲರ್ ಗೆಇನ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಡೆರಿವೇಟಿವ್ ಕಂಟ್ರೋಲರ್ ಅನೇಕ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ರೇಟ್ ಕಂಟ್ರೋಲರ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಡೆರಿವೇಟಿವ್ ಕಂಟ್ರೋಲರ್ ನ ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಯೋಜನವೆಂದರೆ ಅದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಅನಿತ್ಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬೆಳಗು ಹೋಗಿಸುತ್ತದೆ.
ನಾಮದಲ್ಲಿ ಸೂಚಿಸಿರುವಂತೆ ಇದು ಅನುಪಾತ ಮತ್ತು ಅವಿಚ್ಛಿನ್ನ ಕಂಟ್ರೋಲರ್ ಎಂಬ ದ್ವಂದ್ವದ ಒಂದು ಸಂಯೋಜನೆಯಾಗಿದೆ. ನಿರ್ದೇಶನ (ಅಥವಾ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಚಿಹ್ನೆ) ಅನುಪಾತ ಮತ್ತು ತಪ್ಪಿನ ಚಿಹ್ನೆಯ ಅವಿಚ್ಛಿನ್ನದ ಮೊತ್ತಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಈಗ ನಾವು ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೂಲಕ ಅನುಪಾತ ಮತ್ತು ಅವಿಚ್ಛಿನ್ನ ಕಂಟ್ರೋಲರನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವಾ.
ನಾವು ತಿಳಿದಿರುವಂತೆ, ಅನುಪಾತ ಮತ್ತು ಅವಿಚ್ಛಿನ್ನ ಕಂಟ್ರೋಲರ್ ಯಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಚಿಹ್ನೆ ತಪ್ಪಿನ ಚಿಹ್ನೆಯ ಅನುಪಾತ ಮತ್ತು ಅವಿಚ್ಛಿನ್ನದ ಮೊತ್ತಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಷಯವನ್ನು ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರದ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಬರೆದಾಗ,
ಅನುಪಾತ ಚಿಹ್ನೆಯನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡಾಗ ನಮಗೆ ಕೆಳಗಿನಂತಂತೆ ಸಿದ್ಧವಾಗುತ್ತದೆ
ಇಲ್ಲಿ, Ki ಮತ್ತು kp ಅನ್ನು ಅನುಪಾತ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಮತ್ತು ಅವಿಚ್ಛಿನ್ನ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಆದ್ಯತೆಗಳು ಮತ್ತು ದೋಷಗಳು ಅನುಪಾತ ಮತ್ತು ಅವಿಚ್ಛಿನ್ನ ಕಂಟ್ರೋಲರ್ ಗಳ ಆದ್ಯತೆಗಳ ಮತ್ತು ದೋಷಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯಾಗಿರುತ್ತವೆ.
PI ಕಂಟ್ರೋಲರ ಮೂಲಕ, ನಾವು ಉತ್ಪನ್ನದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಪೋಲ್ ಮತ್ತು ಒಂದು ಜೀರೋ ಐದು ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸುತ್ತೇವೆ (ಕಂಪ್ಲೆಕ್ಸ್ ಪ್ಲೇನ್ ನ ಎಡ ಹಾತಿನ ಪಾರ್ಷ್ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ).
ಪೋಲ್ ಮೂಲದಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ, ಅದರ ಪ್ರभಾವ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ PI ನಿಯಂತ್ರಕವು ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು; ಆದರೆ ಅದರ ಮುಖ್ಯ ಗುಣವೆಂದರೆ ಅದು ಸ್ಥಿರ ಅವಸ್ಥೆಯ ತಪ್ಪನ್ನನ್ನು ಚಾನ್ಸೆಗೆ ದೊರೆಯಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಈ ಕಾರಣದಿಂದ ಇದು ಅತ್ಯಧಿಕ ಉಪಯೋಗಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.
PI ನಿಯಂತ್ರಕದ ರಚನಾಚಿತ್ರವನ್ನು ಚಿತ್ರ-6 ರಲ್ಲಿ ದರ್ಶಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪದಕ್ರಮ ಇನ್ಪುಟ್ ವಿರುದ್ಧ ಕೀ=5.8, Ki=0.2 ಮೌಲ್ಯಗಳಿಗೆ ಅದರ ಸಮಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಚಿತ್ರ-7 ರಲ್ಲಿ ದರ್ಶಿಸಲಾಗಿದೆ. ಕೀ=5.8 (P-ನಿಯಂತ್ರಕ ಎಂದು ಸ್ಥಿರತೆಯ ಶ್ರೇಣಿಯ ಮೇಲೆ ಇದ್ದಿತು, ಹಾಗಾಗಿ ಅನುಕ್ರಮ ಭಾಗದ ಚಿಕ್ಕ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಜೋಡಿಸಿದಾಗ ಅದು ಅಸ್ಥಿರವಾಯಿತು.
ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಭಾಗವು ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಅದರ ಅರ್ಥವೆಂದರೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಎಲ್ಲಾ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅರ್ಥ ಕಾಣಬಹುದು. ಈ ಕಾಸ್ತ ನಾವು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಭಾಗವನ್ನು ಜೋಡಿಸಿದ್ದೇವೆ ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಅಸ್ಥಿರವಾಯಿತು).
ನಾಮಕರಣದ ಮೇಲೆ ಈ ನಿಯಂತ್ರಕವು ಅನುಪಾತ ಮತ್ತು ವಿಭಜನ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯಾಗಿದೆ. ನಿದರ್ಶನದ (ಅಥವಾ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಕರಣ ಚಿಹ್ನೆಯು) ಅನುಪಾತ ಮತ್ತು ತಪ್ಪನ್ನ ಚಿಹ್ನೆಯ ವಿಭಜನದ ಮೊತ್ತಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈಗ ನಾವು ಅನುಪಾತ ಮತ್ತು ವಿಭಜನ ನಿಯಂತ್ರಕವನ್ನು ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೂಲಕ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುತ್ತೇವೆ.
ನಾವು ತಿಳಿದಿರುವಂತೆ, ಅನುಪಾತ ಮತ್ತು ವಿಭಜನ ನಿಯಂತ್ರಕದಲ್ಲಿ ನಿದರ್ಶನವು ತಪ್ಪನ್ನ ಚಿಹ್ನೆಯ ಅನುಪಾತ ಮತ್ತು ವಿಭಜನದ ಮೊತ್ತಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೂಲಕ ಬರೆದಾಗ,
ಅನುಪಾತ ಚಿಹ್ನೆಯನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡು ನಾವು ಪಡೆದು ಬರುತ್ತೇವೆ,
ಇಲ್ಲಿ, Kd ಮತ್ತು Kp ವಿಂಗಡನ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಮತ್ತು ವಿಕಲಜ ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳಾಗಿವೆ ಕ್ರಮವಾಗಿ.
ಲಾಭಗಳು ಮತ್ತು ದೋಷಗಳು ವಿಂಗಡನ ಮತ್ತು ವಿಕಲಜ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳ ಲಾಭಗಳ ಮತ್ತು ದೋಷಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯಾಗಿದೆ.
ಆಚರಣೆದಾರರು ಗಮನಿಸಬೇಕೆಂದರೆ, ಅನುಕ್ರಮ ಪರಿವರ್ತನ ಫಲನದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ‘ಶೂನ್ಯ’ ಚೇರುವುದು ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ಅನುಕ್ರಮ ಪರಿವರ್ತನ ಫಲನದಲ್ಲಿ ಪೋಲ್ ಚೇರುವುದು ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು.
ಮೇಲಿನ ವಾಕ್ಯದಲ್ಲಿರುವ “ಅನುಕೂಲ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ” ಎಂಬ ಪದಗಳು ಬಹುತೇಕ ಮಹತ್ವವಾದವು ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಡಿಜೈನ್ (ಇದರ ಅರ್ಥವೇನೆಂದರೆ ಶೂನ್ಯ ಮತ್ತು ಪೋಲ್ ಎರಡೂ ಪರಿಕ್ರಿಯ ತಲದಲ್ಲಿ ಅನುಕೂಲ ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ಚೇರಬೇಕು ಉದ್ದೇಶಪ್ರಾಪ್ತಿಗೆ ಸಹ ಯೋಗ್ಯ) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
PD ನಿಯಂತ್ರಕವನ್ನು ಚೇರುವುದು ಅನುಕ್ರಮ ಪರಿವರ್ತನ ಫಲನದಲ್ಲಿ [G(s)H(s)] ಶೂನ್ಯ ಚೇರುವಂತೆಯೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. PD ನಿಯಂತ್ರಕದ ಚಿತ್ರವನ್ನು ಚಿತ್ರ-8 ರಲ್ಲಿ ದರ್ಶಿಸಲಾಗಿದೆ
ಈ ಪ್ರಕರಣದಲ್ಲಿ, ನಾವು K=5.8, Td=0.5 ಎಂದಿರುವ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ. ಇದರ ಸಮಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ, ಸ್ಟೆಪ್ ಇನ್ಪುಟ್ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಚಿತ್ರ-9 ರಲ್ಲಿ ದರ್ಶಿಸಲಾಗಿದೆ. ನೀವು ಚಿತ್ರ-9 ಮತ್ತು ಚಿತ್ರ-5 ನ್ನು ಹೋಲಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು P-ನಿಯಂತ್ರಕದಲ್ಲಿ ವಿಕಲಜ ಭಾಗವನ್ನು ಚೇರಿಸಿದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಅರಿಯಬಹುದು.
PD ನಿಯಂತ್ರಕದ ಪರಿವರ್ತನ ಫಲನವು K+Tds ಅಥವಾ Td(s+K/Td); ಆದ್ದರಿಂದ ನಾವು -K/Td ಯಲ್ಲಿ ಒಂದು ಶೂನ್ಯ ಚೇರಿದ್ದೇವೆ. ‘K’ ಅಥವಾ ‘Td’ ನ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದರಿಂದ ಶೂನ್ಯದ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು.
‘ಶೂನ್ಯ’ ಕಾಲ್ಪನಿಕ ಅಕ್ಷದಿಂದ ದೂರದಲ್ಲಿದ್ದರೆ, ಅದರ ಪ್ರಭಾವ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ‘ಶೂನ್ಯ’ ಕಾಲ್ಪನಿಕ ಅಕ್ಷದ ಮೇಲೆ (ಅಥವಾ ಕಾಲ್ಪನಿಕ ಅಕ್ಷದ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿ) ಇದ್ದರೆ ಅದು ಸ್ವೀಕರಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ (ಮೂಲವಾಗಿ ರೂಟ್ ಲೋಕಸ್ ಪೋಲ್ ಗಳಿಂದ ಆರಂಭವಾಗಿ ಮತ್ತು ಶೂನ್ಯದಲ್ಲಿ ಮುಕ್ತವಾಗುತ್ತದೆ, ಡಿಜೈನರರ ಲಕ್ಷ್ಯವೆಂದರೆ ರೂಟ್ ಲೋಕಸ್ ಕಾಲ್ಪನಿಕ ಅಕ್ಷಕ್ಕೆ ಹೋಗುವುದಿಲ್ಲ, ಈ ಕಾರಣದಿಂದ ಕಾಲ್ಪನಿಕ ಅಕ್ಷದ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿ ಶೂನ್ಯ ಸ್ವೀಕರಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಆದ್ದರಿಂದ ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಮಧ್ಯಮ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಬೇಕು)
ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೇಳಲಾಗುತ್ತದೆ, PD ನಿಯಂತ್ರಕ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಕ್ಷಣಿಕ ಪ್ರದರ್ಶನವನ್ನು ಬೆಳೆಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು PI ನಿಯಂತ್ರಕ ಸ್ಥಿರ ಅವಸ್ಥೆಯ ಪ್ರದರ್ಶನವನ್ನು ಬೆಳೆಸುತ್ತದೆ.
PID ನಿಯಂತ್ರಕವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಔದ್ಯೋಗಿಕ ನಿಯಂತ್ರಣ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ತಾಪಮಾನ, ಪ್ರವಾಹ, ದಬಾಣ, ವೇಗ ಮತ್ತು ಇತರ ಪ್ರಕ್ರಿಯಾ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
PID ನಿಯಂತ್ರಕದ ಅನುಕೂಲನ ಫಲನವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಬಹುದು:
ಅಥವಾ ![]()
ಇದನ್ನು ನೋಡಿದಾಗ, ಒಂದು ಧ್ರುವವು ಮೂಲದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಉಳಿದ ಪಾರಮೆಟರ್ಗಳು Td, K, ಮತ್ತು Ki ಎರಡು ಶೂನ್ಯಗಳ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತವೆ.
ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಆವಶ್ಯಕತೆಯ ಪ್ರಕಾರ ಎರಡು ಜಟಿತ ಶೂನ್ಯಗಳನ್ನು ಅಥವಾ ಎರಡು ವಾಸ್ತವ ಶೂನ್ಯಗಳನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸಬಹುದು, ಆದ್ದರಿಂದ PID ನಿಯಂತ್ರಕವು ಉತ್ತಮ ಟ್ಯುನಿಂಗ್ ನೀಡಬಹುದು. ಕಾಲದ ಮುಂದಿನ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ, PI ನಿಯಂತ್ರಕವು ನಿಯಂತ್ರಣ ಇಂಜಿನಿಯರ್ಗಳ ಕೃತಿಯ ಏಕ ಉತ್ತಮ ಆಯ್ಕೆಯಾಗಿದ್ದು, ಏಕೆಂದರೆ PID ನಿಯಂತ್ರಕದ ಡಿಜೈನ್ (ಪಾರಮೆಟರ್ಗಳ ಟ್ಯುನಿಂಗ್) ಸ್ವಲ್ಪ ಕಷ್ಟವಾಗಿದ್ದು, ಆದರೆ ಈಗ ಸಫ್ಟ್ವೆರ್ ವಿಕಸನದ ಕಾರಣ ಪಾರಮೆಟರ್ಗಳ ಟ್ಯುನಿಂಗ್ ಸುಲಭ ಕೆಲಸ ಆಗಿದೆ.
ಸ್ಟೆಪ್ ಇನ್ಪುಟ್ ವಿರುದ್ಧ, K=5.8, Ki=0.2, ಮತ್ತು Td=0.5 ಮೌಲ್ಯಗಳಿಗೆ, ಅದರ ಸಮಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ Fig-11 ರಲ್ಲಿ ದೃಶ್ಯವಾಗಿದೆ. Fig-11 ನ್ನು Fig-9 ಗೆ ಹೋಲಿಸಿ (ನಾವು ಎಲ್ಲ ಸಮಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸಬಹುದಾಗಿ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ).
ನೀವು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ PID ನಿಯಂತ್ರಕ ರಚಿಸುವಾಗ, ಅಂತ್ಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಸಾಮಾನ್ಯ ದಿಕ್ಕಿಟಗಳು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿವೆ:
ಮುಚ್ಚಿದ ಲೂಪ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫರ್ ಫಂಕ್ಷನ್ನಿನ ಟ್ರಾನ್ಸಿಯಂಟ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪಡೆದು, ಯಾವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮುಂದುವರಿಬೇಕೆಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ.
ಅನುಪಾತ ನಿಯಂತ್ರಕವನ್ನು ಸೇರಿಸಿ, Routh-Hurwitz ಅಥವಾ ಯೋಗ್ಯ ಸಫ್ಟ್ವೆರ್ ಮೂಲಕ 'K' ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ರಚಿಸಿ.
ಸ್ಥಿರ ಅವಸ್ಥೆ ತಪ್ಪು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸಂಯೋಜಿತ ಭಾಗವನ್ನು ಸೇರಿಸಿ.
ಡ್ಯಾಮ್ಪಿಂಗ್ ಹೆಚ್ಚಿಸಲು (ಡ್ಯಾಮ್ಪಿಂಗ್ 0.6-0.9 ನ ನಡುವೆ ಇರಬೇಕು) ಡೆರಿವೇಟಿವ್ ಭಾಗವನ್ನು ಸೇರಿಸಿ. ಡೆರಿವೇಟಿವ್ ಭಾಗವು ಓವರ್ಶೂಟ್ ಮತ್ತು ಟ್ರಾನ್ಸಿಯಂಟ್ ಸಮಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
MATLAB ಲೋ ಲಭ್ಯವಿರುವ Sisotool ಉಪಯೋಗಿಸಿ ಯಾವುದೇ ಪ್ರದತ್ತ ಸಾಮಾನ್ಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು.
ದಯವಿಟ್ಟು, ಮೇಲಿನ ಪ್ಯಾರಾಮೀಟರ್ ಟ್ಯೂನಿಂಗ್ ಗಾಗಿನ (ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ರಚನೆ) ಹೆಚ್ಚು ದಿಕ್ಕಿಟಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯ ದಿಕ್ಕಿಟಗಳಾಗಿವೆ. ನಿಯಂತ್ರಕ ರಚನೆಗೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಹೆಚ್ಚು ದಿಕ್ಕಿಟಗಳಿಲ್ಲ.
ಅಸ್ಪಷ್ಟ ತತ್ವ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು (FLC) ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಎತ್ತರವಾದ ಅನುಕ್ರಮವಲ್ಲದ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅತ್ಯಧಿಕ ಶಾರೀರಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು/ಬೆಳಕಿನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಎತ್ತರವಾದ ಅನುಕ್ರಮವಲ್ಲದವುಗಳಾಗಿವೆ. ಈ ಕಾರಣದಿಂದ, ಅಸ್ಪಷ್ಟ ತತ್ವ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ಪರಿಶೋಧಕರಿಗೆ ಚಾಲಾ ಉತ್ತಮ ಆಯ್ಕೆಯಾಗಿವೆ.
FLC ನಲ್ಲಿ ಯಾಕ್ಷಾತ್ಮಕ ಗಣಿತ ಮಾದರಿ ಅನುಕೂಲವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಇದು ಮುಂದಿನ ಅನುಭವಗಳ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿ ಇನ್ನು ಪ್ರವೇಶಗಳನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ, ಅನುಕ್ರಮವಲ್ಲದ ವಿಷಯಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಅತ್ಯಧಿಕ ಅನ್ಯ ಅನುಕ್ರಮವಲ್ಲದ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಬದಲಾಗುವ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಬಹುದು.
FLC ಅಸ್ಪಷ್ಟ ಸೆಟ್ಗಳ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿದೆ, ಅಂದರೆ ಅಂಗವಾದ ವಸ್ತುಗಳ ವರ್ಗಗಳು, ಇಲ್ಲಿ ಸದಸ್ಯತೆಯಿಂದ ಅಸದಸ್ಯತೆಗೆ ಮರುಗಮನವು ಮೃದುವಾಗಿ ಹೋಗುತ್ತದೆ, ತೀವ್ರವಾಗಿ ಹೋಗುವುದಿಲ್ಲ.
ನವೀಕರಣಗಳಲ್ಲಿ, FLC ಸಂಕೀರ್ಣ, ಅನುಕ್ರಮವಲ್ಲದ ಅಥವಾ ಅನಿರೀಕ್ಷಿತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಇತರ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳಿಂದ ಮುಂದುವರಿದು ಹೋಗಿದೆ, ಇಲ್ಲಿ ಯಾಕ್ಷಾತ್ಮಕ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಜ್ಞಾನವು ಉಳಿದಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಅಸ್ಪಷ್ಟ ಸೆಟ್ಗಳ ಸೀಮೆಗಳು ಅಸ್ಪಷ್ಟ ಮತ್ತು ಅನಿಶ್ಚಿತವಾಗಿರಬಹುದು, ಇದು ಅಂದಾಜು ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ ಉಪಯೋಗಿಯಾಗಿದೆ.
ಅಸ್ಪಷ್ಟ ನಿಯಂತ್ರಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮುಖ್ಯ ಹಂತವು ಮುಂದಿನ ಅನುಭವಗಳು ಅಥವಾ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಜ್ಞಾನದ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿ ಇನ್ನು ಪ್ರವೇಶ ಮತ್ತು ನಿರ್ಗಮ ಚರಾಕ್ಷರಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು.
ಇದು ನಿಯಂತ್ರಕದ ಪರಿಕಲ್ಪಿತ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅನುಕೂಲವಾಗಿ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇನ್ನು ಚರಾಕ್ಷರಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲು ಯಾವುದೇ ಸಾಮಾನ್ಯ ನಿಯಮಗಳಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾದ ಚರಾಕ್ಷರಗಳು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಅವಸ್ಥೆಗಳು, ಅವುಗಳ ತಪ್ಪು, ತಪ್ಪು ವಿಕಾಸ ಮತ್ತು ತಪ್ಪು ಸಂಯೋಜನೆಯಾಗಿವೆ.
ಪ್ರಕಾರವನ್ನು: ಮೂಲವನ್ನು ಮಾನ್ಯತೆಗೆಡೆಹಿಡಿ, ಸ್ವಲ್ಪವಾದ ಲೇಖನಗಳು ಹಂಚಿಕೆಯಾಗಿವೆ, ಉಳಿತಾಯವಿದರೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿ ತೊಳಕಿಸಿ.