A PID vezérlő, a teljes név arányos-integrális-származék-vezérlő (arányos-integrális-származék-vezérlő), rendkívül fontos kontroll algoritmus az ipari vezérlés területén. Ez egy arányos egységből (P), integrált egységből (I) és differenciálegységből (D) három alaprészből áll, e három rész paramétereinek (KP, KI, KD) paramétereinek beállításával a szabályozott objektum pontos ellenőrzése érdekében.
A PID -vezérlő elve
A PID -vezérlő alapvető gondolata az, hogy megjósoljuk a jövőbeli állapotot a rendszer jelenlegi állapota (azaz eltérés) és a múltbeli állapot (azaz integrált és eltérő eltérés) alapján, és ennek megfelelően állítsa be a vezérlő mennyiségét, hogy a rendszer úgy, hogy a rendszer A kimenet gyorsan és pontosan nyomon tudja követni a beállított értéket. Konkrétan:
- Arányos (P) vezérlés:A kontrollhatást a hiba méretének megfelelően generálják, annál nagyobb a hiba, annál erősebb a kontrollhatás. Az arányos kontroll gyorsan reagálhat a hibára, csökkentve ezáltal az egyensúlyi állapot hibát, de nem tudja kiküszöbölni az egyensúlyi állapot hibát.
- Integrált (i) Vezérlés:Integrálja a hibát a statikus különbség kiküszöbölésére (azaz egyensúlyi állapotú hiba). Mindaddig, amíg a hiba létezik, az integrált vezérlő addig is felhalmozza a kimeneti vezérlést, amíg a hiba nulla nem lesz. A túl erős integrált növeli a rendszer túllépését, és akár a rendszer oszcillálását is okozza.
- Differenciál (D) Vezérlés:tükrözi a hiba tendenciáját, a kontrollhatás előtt. A differenciálvezérlés csökkentheti a túllépés mennyiségét, az oszcilláció leküzdése, a rendszer stabilitásának javítása és a rendszer dinamikus válaszának felgyorsítása érdekében.
PID -vezérlő alkalmazása
A PID -vezérlőket széles körben használják különféle ipari kontroll helyzetekben, egyszerűségük, praktikusságuk és robusztusságuk miatt, ideértve, de nem kizárólag:
- Hőmérséklet -szabályozás:mint például a kémiai előállítás a reaktor hőmérséklet -ellenőrzésében, a termék minőségének és a termelés biztonságának biztosítása érdekében.
- Nyomásszabályozás:Az ipari automatizálási rendszerekben a folyadéknyomás pontos ellenőrzése.
- Áramlásvezérlés:A folyadék- vagy gázszállító rendszerekben az áramlás stabil vezérlése.
- Folyékony szintű vezérlés:Például a vízszint automatikus vezérlése a víztartályokban, hogy a vízszintet a beállított tartományon belül tartsák.
- Robotvezérlés:Az ízületi szög, a sebesség és az egyéb mozgási paraméterek pontos nyomon követésére használják, hogy a robot különféle komplex mozgási pályákkal teljesítse.
- Repülési űr:Fontos szerepet játszik a repülőgép hozzáállás -ellenőrzésében és navigációs vezérlésében a repülőgép stabilitásának és pontosságának biztosítása érdekében.
A PID -vezérlő előnyei
- Egyszerű szerkezet:A PID vezérlőnek egyszerű szerkezete van, és könnyen megvalósítható és hibakereshető.
- Erős alkalmazkodóképesség:Ez alkalmazható különféle lineáris rendszerekre és néhány nemlineáris rendszerre, és nem igényel a rendszermodell pontos modellezését.
- Erős robusztusság:Az erős interferencia-képesség és a stabilitás stabilitása képes alkalmazkodni a különböző munkakörnyezetekhez és a terhelésváltozásokhoz.
- Olcsó:A megvalósítási költség viszonylag alacsony, és széles körben felhasználható a különféle ipari automatizálási rendszerekben.
PID -vezérlők paraméterezése
A PID vezérlő teljesítménye nagymértékben függ a paraméterhangolástól. A leggyakrabban használt paraméterek hangolási módszerei között szerepel a kísérleti és hiba módszer, az empirikus módszer, a kritikus arány módszer és így tovább. Az ésszerű paraméter -beállítás révén a PID vezérlő elérheti a legjobb vezérlőhatást.
Összefoglalva: a PID Controller egy érett technológia, széles körben használt vezérlőrendszer, egyszerű, praktikus, robusztus tulajdonságai miatt fontos szerepet játszik az ipari automatizálás irányításában.