PID контролери и PID управление в системи за управление

ПИД контрол означава пропорционално-интегрално-диференциален контрол. ПИД контролът е механизъм за обратна връзка, използван в система за управление. Този вид контрол се нарича и тричлен контрол и се прилага чрез ПИД контролер. Чрез изчисляване и контрол на три параметъра – пропорционалния, интегралния и диференциалния отклонения на процесната променлива от желаната стойност на референтна точка – можем да постигнем различни действия за управление за конкретна работа.

ПИД контролерите се считат за най-добрия контролер в семейството на системите за управление. Николас Минорски публикува теоретичния анализ на ПИД контролера. За ПИД контрол сигнала за управление съдържа пропорционалния сигнал на грешката, добавен към производната и интеграла на сигнала на грешката. Следователно, сигнала за управление за ПИД контрол е:

Преобразуването на Лаплас на сигнала за управление, включващ ПИД контрол, е

Някои действия за управление могат да бъдат постигнати чрез използването на два от параметрите на ПИД контролера. Два параметъра могат да работят, докато третият е нула. Така ПИД контролерът понякога става PI (пропорционално-интегрален), PD (пропорционално-диференциален) или дори P или I. Производната част D е отговорна за измерване на шума, докато интегралната част е предназначена за достигане на целевата стойност на системата. В ранни дни ПИД контролерът се използваше като механично устройство. Това бяха пневматични контролери, тъй като бяха компресирани с въздух. Механичните контролери включват пружина, лост или маса. Много сложни електронни системи са оснащени с ПИД контролен цикъл. В модерните дни ПИД контролерите се използват в PLC (програмируеми логически контролери) в промишлеността. Пропорционалните, производните и интегралните параметри могат да бъдат изразени като – Kp, Kd и Ki. Всички тези три параметъра влияят върху замкнатата система за управление. Те влияят на времето за ръст, времето за установяване и прекомерното отклонение, както и върху постоянната грешка в равновесие

ПИД контрол комбинира предимствата на пропорционалното, производното и интегралното действие за управление. Да обсъдим тези действия за управление кратко.

Пропорционално управление: Тук сигналът за управление в системата за управление е пропорционален на сигнала на грешката. Сигналът на грешката е разликата между референтния входен сигнал и обратния сигнал, получен от входа.

Производно управление: Сигналът за управление съдържа пропорционалния сигнал на грешката, добавен към производната на сигнала на грешката. Следователно, сигналът за управление за производното действие за управление е даден от,

Интегрално управление: За интегралното действие за управление, сигналът за управление съдържа пропорционалния сигнал на грешката, добавен към интеграла на сигнала на грешката. Следователно, сигналът за управление за интегралното действие за управление е даден от

ПИД контролер има и някои ограничения, освен това, че е един от най-добрите контролери в системата за управление. ПИД контролът е приложим към много действия за управление, но не изпълнява добре в случая на оптимално управление. Главната недостатъчност е пътят за обратна връзка. ПИД не е осъществен с никаква модел на процеса. Други недостатъци са, че ПИД е линейна система и производната част е чувствителна към шума. Малко количество шум може да причини голяма промяна в изхода.

Заявление: Уважавайте оригинала, добри статии са стойни за споделяне, ако има нарушение на права, моля се обратете за изтриване.