PID کنٹرولرز اور کنٹرول سسٹم میں PID کنٹرول

PID کنٹرول کا مطلب پروپورشنل-انٹیگرل-ڈیریوٹیو کنٹرول ہے۔ PID کنٹرول ایک فیڈبیک مکینزم ہے جس کا استعمال کنٹرول سسٹم میں کیا جاتا ہے۔ اس قسم کا کنٹرول تین عبارت کنٹرول بھی کہلاتا ہے، اور اس کو PID کنٹرولر کے ذریعے نافذ کیا جاتا ہے۔ پروپورشنل، انٹیگرل اور ڈیریوٹیو کے تین پیرامیٹرز کو کیلکولیٹ کرتے ہوئے اور ان کو کنٹرول کرتے ہوئے، ہم کسی خاص کام کے لیے مختلف کنٹرول کارروائیاں حاصل کر سکتے ہیں۔

PID کنٹرولر کو کنٹرول سسٹم کے خاندان میں بہترین کنٹرولر سمجھا جاتا ہے۔ نکولاس مینورسکی نے PID کنٹرولر پر تھیوریٹیکل آنالیسس کا رپورٹ شائع کیا تھا۔ PID کنٹرول کے لیے ایکٹویٹنگ سگنل میں پروپورشنل ایرر سگنل کو ڈیریوٹیو اور انٹیگرل کے ساتھ شامل کیا جاتا ہے۔ اس لیے، PID کنٹرول کے لیے ایکٹویٹنگ سگنل یوں ہوتا ہے:

PID کنٹرول کے ساتھ ایکٹویٹنگ سگنل کا لاپلس ترانسفارم یوں ہوتا ہے

کچھ کنٹرول کارروائیاں PID کنٹرولر کے دو پیرامیٹرز کا استعمال کرتے ہوئے حاصل کی جا سکتی ہیں۔ دو پیرامیٹرز کام کرتے ہوئے تیسرے کو صفر رکھا جا سکتا ہے۔ اس طرح PID کنٹرولر کبھی PI (پروپورشنل-انٹیگرل)، PD (پروپورشنل-ڈیریوٹیو) یا یہاں تک کہ صرف P یا I بن جاتا ہے۔ ڈیریوٹیو عبارت D نوآز کی میزاج کے لیے ذمہ دار ہوتا ہے جبکہ انٹیگرل عبارت کا مقصد سسٹم کے مقصد کی قیمت تک پہنچنا ہوتا ہے۔ قدیم دور میں PID کنٹرولر کو مکینکل ڈیوائس کے طور پر استعمال کیا جاتا تھا۔ یہ پنیومیٹک کنٹرولر تھے کیونکہ یہ ہوا سے کمپریس ہوتے تھے۔ مکینکل کنٹرولر میں سپرنگ، لیور یا ماس شامل ہوتے ہیں۔ کئی پیچیدہ الیکٹرانک سسٹم کو PID کنٹرول لوپ فراہم کیا جاتا ہے۔ آج کل صنعت میں PID کنٹرولر PLC (پروگرامبل لوژک کنٹرولر) میں استعمال ہوتے ہیں۔ پروپورشنل، ڈیریوٹیو اور انٹیگرل پیرامیٹرز کو Kp, Kd اور Ki کے طور پر ظاہر کیا جا سکتا ہے۔ یہ تینوں پیرامیٹرز بند لوپ کنٹرول سسٹم پر اثر ڈالتے ہیں۔ یہ اٹھنے کا وقت، سیٹلنگ ٹائم، اوورشوٹ اور ستیڈی سٹیٹ ایرر پر بھی اثر ڈالتے ہیں۔

PID کنٹرول پروپورشنل، ڈیریوٹیو اور انٹیگرل کنٹرول کارروائیوں کے فوائد کو ملا کر بنایا گیا ہے۔ آئیے یہ کنٹرول کارروائیاں مختصر میں بحث کریں۔

پروپورشنل کنٹرول: یہاں کنٹرول سسٹم میں کنٹرول کارروائی کے لیے ایکٹویٹنگ سگنل ایرر سگنل کے تناسب سے ہوتا ہے۔ ایرر سگنل ریفرنس ان پٹ سگنل اور فیڈ بیک سگنل کے درمیان فرق ہوتا ہے۔

ڈیریوٹیو کنٹرول: ایکٹویٹنگ سگنل میں پروپورشنل ایرر سگنل کو ڈیریوٹیو کے ساتھ شامل کیا جاتا ہے۔ اس لیے، ڈیریوٹیو کنٹرول کارروائی کے لیے ایکٹویٹنگ سگنل یوں ہوتا ہے،

انٹیگرل کنٹرول: انٹیگرل کنٹرول کارروائی کے لیے ایکٹویٹنگ سگنل میں پروپورشنل ایرر سگنل کو انٹیگرل کے ساتھ شامل کیا جاتا ہے۔ اس لیے، انٹیگرل کنٹرول کارروائی کے لیے ایکٹویٹنگ سگنل یوں ہوتا ہے

ایک PID کنٹرولر کنٹرول کارروائی سسٹم میں بہترین کنٹرولروں میں سے ایک ہے لیکن اس کے کچھ محدودیتیں بھی ہیں۔ PID کنٹرول کئی کنٹرول کارروائیوں پر لاگو ہوتا ہے لیکن یہ آپٹیمال کنٹرول کے مسئلے میں اچھا کام نہیں کرتا۔ اہم معیب فیڈ بیک پاتھ ہے۔ PID کو کسی عمل کا کوئی ماڈل فراہم نہیں کیا جاتا ہے۔ دیگر معیب یہ ہیں کہ PID لکیری سسٹم ہے اور ڈیریوٹیو حصہ نوآز کے لیے حساس ہوتا ہے۔ چھوٹی مقدار کی نوآز بہت بڑی تبدیلی کا باعث بن سکتی ہے۔

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