PID-stýringar og PID-stýring í styrkerfi

PID stýring stendur fyrir þverstæða-heildar-deildar stýring. PID stýring er tilbakaflæðis mekanismi sem notaður er í stýrkéri. Þessi gerð stýringar er einnig kölluð þriggja termastýring og er framkvæmd af PID stýringara. Með útreikningum og stýringu þriggja parafræða – þverstæða, heilda og deilu af því hversu mikið ferill breytist frá ákveðnu gildi – getum við náð mismunandi stýringsaðgerðum fyrir ákveðna verkefni.

PID stýringar eru taldir vera bestu stýringarinnar í fjölskyldu stýringarkeris. Nicholas Minorsky birti skýrslu um rökfræðilegan greiningarrit á PID stýringar. Fyrir PID stýring er aðgerðarsignali samsettur af þverstæða villusignali viðbættur með deilu og heilda villusignalsins. Þannig er aðgerðarsignalin fyrir PID stýring:

Laplace umbreytingin á aðgerðarsignalinu með PID stýring er

Það eru nokkur stýringsaðgerðir sem má ná með notkun tveggja parafræða af PID stýringara. Tveir parafræðar geta virkað meðan þriðji er núll. Svo PID stýringara verður sumt PI (þverstæða-heilda), PD (þverstæða-deila) eða jafnvel P eða I. Deiluhluturinn D er aðsvarandi fyrir mælingu á hljóði, en heildarhluturinn er ætlaður til að ná ákveðnum gildi kerisins. Á upphafi voru PID stýringar notuð sem mekanískar tæki. Þetta voru loftsprengdur stýringar sem var sprentur með lofti. Mekanískar stýringar innihéldu fjötra, leif eða massa. Marga flókna elektrónska kerf er veitt með PID stýringalúpu. Nútíma er PID stýringar notuð í PLC (programmable logic controllers) í verk. Þverstæða, deila og heildarparafræðarnir geta verið orðnir sem – Kp, Kd og Ki. Allar þessar þrír parafræðar hafa áhrif á lokaða lykkju stýrkeri. Það hefur áhrif á risetíma, stillingartíma og ofrbreitingu og einnig á stöðugt villugildi.

PID stýring sameinar kostana af þverstæða, deila og heilda stýringsaðgerðum. Látum okkur ræða þessar stýringsaðgerðir í stuttu.

Þverstæða stýring: Hér er aðgerðarsignali fyrir stýringsaðgerð í stýrkeri samhverfur við villusignalið. Villusignalið er mismunurinn milli inntakssignals og tilbakabendingarsignalsins.

Deila stýring: Aðgerðarsignalið er samsett af þverstæða villusignali viðbætt með deilu villusignalsins. Þannig er aðgerðarsignali fyrir deila stýringsaðgerð gefið með,

Heilda stýring: Fyrir heilda stýringsaðgerð er aðgerðarsignali samsett af þverstæða villusignali viðbætt með heildu villusignalsins. Þannig er aðgerðarsignali fyrir heilda stýringsaðgerð gefið með

A PID stýringara hefur nokkrar takmarkanir auk þess að vera ein af bestu stýringunum í stýringsaðgerðarkerfi. PID stýring er gild fyrir mörg stýringsvirkni en stendur ekki vel fyrir besta stýringsvirkni. Aðal neikvæð efni er tilbakaflæðislínan. PID er ekki veitt með neinum líkan af ferlinu. Aðrar neikvæðar eiginleikar eru að PID er línulegt kerfi og deiluhluturinn er hljóðkynnis sensiti. Smá mælikvæð hljóðgetur valdi mikilli breytingu á úttakinu.

Yfirlýsing: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.