Pengawal PID dan Kawalan PID dalam Sistem Kawalan

Kawalan PID merujuk kepada kawalan berkadaran-integral-derivatif. Kawalan PID adalah mekanisme maklum balas yang digunakan dalam sistem kawalan. Jenis kawalan ini juga dikenali sebagai kawalan tiga terma, dan diimplementasikan oleh Pengawal PID. Dengan mengira dan mengawal tiga parameter - berkadaran, integral, dan derivatif sejauh mana pembolehubah proses menyimpang dari nilai set titik yang diinginkan - kita dapat mencapai tindakan kawalan yang berbeza untuk kerja tertentu.

Pengawal PID dianggap sebagai pengawal terbaik dalam keluarga sistem kawalan. Nicholas Minorsky menerbitkan kertas analisis teori tentang pengawal PID. Untuk kawalan PID, isyarat bertindak mengandungi isyarat ralat berkadaran ditambah dengan derivatif dan integral isyarat ralat. Oleh itu, isyarat bertindak untuk kawalan PID adalah:

Transformasi Laplace bagi isyarat bertindak yang menggabungkan kawalan PID adalah

Terdapat beberapa tindakan kawalan yang boleh dicapai dengan menggunakan mana-mana dua parameter daripada pengawal PID. Dua parameter boleh berfungsi sementara mengekalkan parameter ketiga kepada sifar. Oleh itu, pengawal PID kadang-kadang menjadi PI (berkadaran-integral), PD (berkadaran-derivatif) atau bahkan P atau I. Terma derivatif D bertanggungjawab untuk pengukuran hingar sementara terma integral bertujuan untuk mencapai nilai sasar sistem. Pada hari-hari awal, pengawal PID digunakan sebagai peranti mekanikal. Ini adalah pengawal pneumatik kerana mereka dipampinkan dengan udara. Pengawal mekanikal termasuk spring, lever atau massa. Banyak sistem elektronik kompleks disediakan dengan gelung kawalan PID. Pada hari-hari moden, pengawal PID digunakan dalam PLC (programmable logic controllers) dalam industri. Parameter berkadaran, derivatif, dan integral boleh dinyatakan sebagai – Kp, Kd dan Ki. Semua tiga parameter ini mempunyai kesan pada sistem kawalan gelung tertutup. Ia mempengaruhi masa naik, masa penyelesaian, dan lompatan serta ralat keadaan tetap.

Kawalan PID menggabungkan kelebihan tindakan kawalan berkadaran, derivatif, dan integral. Mari kita perbincangkan tindakan-tindakan kawalan ini secara ringkas.

Kawalan Berkadaran: Di sini, isyarat bertindak untuk tindakan kawalan dalam sistem kawalan adalah berkadaran dengan isyarat ralat. Isyarat ralat adalah perbezaan antara isyarat input rujukan dan isyarat maklum balas yang diperoleh dari input.

Kawalan Derivatif: Isyarat bertindak terdiri daripada isyarat ralat berkadaran ditambah dengan derivatif isyarat ralat. Oleh itu, isyarat bertindak untuk tindakan kawalan derivatif diberikan oleh,

Kawalan Integral: Untuk tindakan kawalan integral, isyarat bertindak terdiri daripada isyarat ralat berkadaran ditambah dengan integral isyarat ralat. Oleh itu, isyarat bertindak untuk tindakan kawalan integral diberikan oleh

Sebuah pengawal PID mempunyai beberapa had selain daripada menjadi salah satu pengawal terbaik dalam sistem tindakan kawalan. Kawalan PID boleh diterapkan kepada banyak tindakan kawalan tetapi ia tidak berfungsi dengan baik dalam kes kawalan optimum. Kelemahan utama adalah laluan maklum balas. PID tidak dilengkapi dengan model proses. Kelemahan lain adalah sistem linear dan bahagian derivatif sensitif terhadap hingar. Jumlah hingar yang kecil boleh menyebabkan perubahan besar dalam output.

Penyataan: Hormati asal, artikel yang baik layak dikongsi, jika terdapat pencabulan silakan hubungi untuk menghapus.