PID کنٹرولرز اور کنٹرول سسٹم میں PID کنٹرول
پی آئی ڈی کنٹرول کا مطلب ہے تناسب-انتگرل-مشتق کنٹرول۔ پی آئی ڈی کنٹرول ایک فیڈبیک مکانزم ہے جو کنٹرول سسٹم میں استعمال ہوتا ہے۔ اس قسم کا کنٹرول تین مراحل کا کنٹرول بھی کہلاتا ہے، اور اسے پی آئی ڈی کنٹرولر کے ذریعے نافذ کیا جاتا ہے۔ تناسب، انتگرل اور مشتق کے تین پیرامیٹرز کو کالکولیٹ کرتے ہوئے اور ایک عمل کے متغیر کسی خواہش مند سیٹ پوائنٹ کی قیمت سے کتنا انحراف ہوتا ہے، ہم مختلف کنٹرول کارروائیوں کو خاص کام کے لیے حاصل کر سکتے ہیں۔
پی آئی ڈی کنٹرولر کو کنٹرول سسٹم کے خاندان میں بہترین کنٹرولر سمجھا جاتا ہے۔ نکولاس مینورسکی نے پی آئی ڈی کنٹرولر پر نظریاتی تجزیہ کا مقالہ شائع کیا۔ پی آئی ڈی کنٹرول کے لیے ایکٹوئٹنگ سگنل کا مجموعہ تناسب کے غلطی سگنل کے ساتھ مشتق اور انتگرل کے ساتھ شامل ہوتا ہے۔ اس لیے، پی آئی ڈی کنٹرول کے لیے ایکٹوئٹنگ سگنل یہ ہے:
ایکٹوئٹنگ سگنل کا لپلاس تبدیلی جس میں پی آئی ڈی کنٹرول شامل ہے وہ یہ ہے
کچھ کنٹرول کارروائیاں پی آئی ڈی 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 پی آئی ڈی کنٹرولر کبھی کبھی پی آئی (تناسب-انتگرل)، پی ڈی (تناسب-مشتق) یا یہاں تک کہ صرف پی یا آئی بن جاتا ہے۔ مشتق ترمیم D کا ذمہ دار شور کی میزاجی ہوتا ہے جبکہ انتگرل ترمیم کا مقصد سسٹم کی مطلوبہ قیمت تک پہنچنا ہوتا ہے۔ قدیم زمانے میں پی آئی ڈی کنٹرولر کو مکانیکی ڈیوائس کے طور پر استعمال کیا جاتا تھا۔ یہ پنیومیٹک کنٹرولر تھے کیونکہ یہ ہوا سے دبے ہوئے تھے۔ مکانیکی کنٹرولر میں سپرنگ، لیور یا وزن شامل تھا۔ کئی پیچیدہ الیکٹرانک سسٹمز کو پی آئی ڈی کنٹرول لوپ فراہم کیا جاتا ہے۔ مدرن دور میں پی آئی ڈی کنٹرولر صنعت میں پی ایل سی (پروگرامبل لاجک کنٹرولر) میں استعمال کیے جاتے ہیں۔ تناسب، مشتق اور انتگرل پیرامیٹرز کو Kp, Kd اور Ki کے طور پر ظاہر کیا جا سکتا ہے۔ یہ تینوں پیرامیٹرز بنڈلڈ کنٹرول سسٹم پر اثر ڈالتے ہیں۔ یہ اوپری وقت، سیٹل میں وقت اور اوور شوٹ پر اثر ڈالتا ہے اور steady state error بھی۔
| کنٹرول ریسپونس | اوپری وقت | سیٹل میں وقت | اوور شوٹ | steady state error |
| Kp | کم ہو جاتا ہے | چھوٹی تبدیلی | بڑھ جاتا ہے | کم ہو جاتا ہے |
| Kd | چھوٹی تبدیلی | کم ہو جاتا ہے | کم ہو جاتا ہے | کوئی تبدیلی نہیں |
| Ki | کم ہو جاتا ہے | بڑھ جاتا ہے | بڑھ جاتا ہے | ختم ہو جاتا ہے |
پی آئی ڈی کنٹرول تناسب، مشتق اور انتگرل کنٹرول کارروائیوں کے فائدے کو جمع کرتا ہے۔ آئیے یہ کنٹرول کارروائیاں مختصر میں بحث کریں۔
تناسب کنٹرول: یہاں کنٹرول سسٹم میں کنٹرول کارروائی کے لیے ایکٹوئٹنگ سگنل غلطی سگنل کے تناسب کے مطابق ہوتا ہے۔ غلطی سگنل کا مطلب ہے رفرنس ان پٹ سگنل اور فیڈبیک سگنل کے درمیان فرق جو ان پٹ سے حاصل کیا جاتا ہے۔
مشتق کنٹرول: ایکٹوئٹنگ سگنل میں تناسب کا غلطی سگنل مشتق کے ساتھ شامل ہوتا ہے۔ اس لیے، مشتق کنٹرول کارروائی کے لیے ایکٹوئٹنگ سگنل یہ ہے،
انتگرل کنٹرول: انتگرل کنٹرول کارروائی کے لیے ایکٹوئٹنگ سگنل میں تناسب کا غلطی سگنل انتگرل کے ساتھ شامل ہوتا ہے۔ اس لیے، انتگرل کنٹرول کارروائی کے لیے ایکٹوئٹنگ سگنل یہ ہے
ایک پی آئی ڈی کنٹرولر کنٹرول کارروائی سسٹم میں بہترین کنٹرولروں میں سے ایک ہونے کے باوجود کچھ محدودیتیں بھی ہیں۔ پی آئی ڈی کنٹرول کئی کنٹرول کارروائیوں پر لاگو ہوتا ہے لیکن یہ آپٹیمل کنٹرول کے ممالک میں اچھا کارکردگی نہیں دیتا۔ اصلی مسئلہ فیڈبیک پاتھ ہے۔ پی آئی ڈی کو کسی بھی عمل کا ماڈل فراہم نہیں کیا جاتا۔ دیگر کمزوریاں یہ ہیں کہ پی آئی ڈی لکیری سسٹم ہے اور مشتق حصہ شور کے حساس ہے۔ کم مقدار میں شور بڑی تبدیلی کا باعث بن سکتا ہے۔
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
