کد خبر: ۲۷۴۶۶
تاریخ انتشار : ۰۸:۳۰ - ۰۴ آذر ۱۳۹۶
مفهوم کنترلر PID چیست؟ چگونه ضرایب PID یک سیستم کنترلی را تنظیم کنیم؟ برای بیشتر ما تنظیم ضرایب PID و مفاهیم کنترلر PID همیشه مورد سوال بوده است و سوالاتی مشابه در ذهن مان بوده است.

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: برای بیشتر ما تنظیم ضرایب PID و مفاهیم کنترلر PID همیشه مورد سوال بوده است و سوالاتی مشابه زیر در ذهن مان بوده است.
در اینجا به سوالات زیر یک بار برای همیشه پاسخ بدیم:
۱- ضرایب PID چیست؟ یا PID controller چیست؟
۲- ضرایب PID چه ربطی به کوادکوپتر دارند؟
۳- مقدار‌هایی که من باید برای رباتم در نظر بگیرم چقدر است؟
۴- آیا امکان دارد که من از فلایت کنترلی استفاده کنم که نیازی به تنظیم این اعداد و ارقام و این چیز‌ها نباشد؟!
وسوالات مشابه دیگری.

کنترلر PID:
کنترلر PID یک سیستم کنترلی می‌باشد که خطا‌های ما را کاهش می‌دهد. این سیستم کنترلی در خیلی از کارخانه‌ها و مکان‌ها برای کنترل فشار، دما، سطح و بسیاری از فرایند‌ها کاربرد دارد. همه سیستم‌های کنترلی که در حال حاضر در جهان برای کاهش خطا استفاده می‌شود از همین سیستم کنترلر PID به عنوان پایه و اساس استفاده کرده اند. برای واضح‌تر شدن اینکه این سیستم کنترلی چیست مثالی را ذکر می‌کنیم. در کارخانه‌های قدیم که این سیستم کنترلی موجود نبود از انسان‌ها برای انجام کنترل‌ها استفاده می‌کردند. به مثال زیر دقت کنید تا تفاوت سیستم‌های کنترل دستی و سیستم کنترل اتوماتیک را بهتر متوجه شوید.

سیستم کنترل دستی:
فرض کنید در یک کارخانه سیمان برای پختن مواد اولیه سیمان در کوره از شعله‌های با درجه حرارت متفاوت استفاده می‌کردند و این درجه حرارت باید توسط یک فرد کنترل می‌شد. نحوه کنترل به این صورت بود که یک نفر به صورت مداوم درجه حرارت بالای کوره را می‌خواند و با استفاده از آن گاز ورودی به کوره را به صورت دستی کم و زیاد می‌کرد. به عنوان مثالی دیگر همین شوفاژ‌هایی که در بسیاری از خانه‌ها برای گرم کردن خانه استفاده می‌شود را می‌توان به عنوان یک سیستم کنترلی PID در نظر گرفت. در موتورخانه شوفاژ‌ها از یک مبدل حرارتی استفاده می‌شود که نیاز به کنترل دمای آن است. در صورتی که سیستم کنترلر PID نباشد یک نفر باید به صورت مداوم گیج بالای مبدل را بخواند و دمای آب را کنترل کند تا آب بسیار داغ یا بسیار سرد نشود و خطا‌هایی که بوجود می‌آید را اصلاح کند. این سیستم کنترلی که توسط انسان انجام می‌شد خودش بسیار خطا داشت و نیاز به این بود که یک سیستم کنترلی اتوماتیک که خطا‌ها را کاهش دهد و از خطرات جانی هم جلوگیری کند طراحی شود، چون دما بالا بود و هر لحظه در معرض این دما بودن خطرناک بود. به شکل زیر دقت کنید:

مفهوم کنترلر PID


در شکل بالا اُپراتور به گیج بالای آب دقت می‌کند و در صورتی که دمای آب زیاد بالا رود اُپراتور شیر گاز را کم کم می‌بندد تا دمای آب پایین بیاید و در صورتی که دمای آب زیاد کاهش یابد اُپراتور شیر گاز را کم کم باز می‌کند تا دمای آب بالا رود و به همین ترتیب یک نفر باید آماده و سرپا دمای آب را پایش کند و به صورت دستی شیر گاز را کم و زیاد کند؛ که کاری بسیار طاقت فرسا و سخت است. یک اصطلاح آکادمیک هم از این شکل یاد می‌گیریم:

فیدبک (Feedback): همین که اُپراتور از روی گیج دما را می‌خواند و میزان خطا را متوجه می‌شود فیدبک می‌نامند. یعنی نتیجه آخرکاری به ابتدای کار اطلاع داده می‌شود تا دستور مناسب انجام شود. در اینجا نتیجه آخرکار که همان دمای گیج می‌باشد به اُپراتور اطلاع داده می‌شود تا متوجه شود که شیر گاز را باید کم کند یا زیاد کند؟ فیدبک را با نام‌های دیگری همانند بازخورد یا پس خورد هم در کتاب‌های درسی پیدا می‌کنید.


سیستم کنترل اتوماتیک:
در سیستم کنترل اتوماتیک دیگر نیازی به اُپراتور نیست. در این روش با استفاده از یک سیستم کنترلر PID تمامی کار‌های یک اُپراتور را به صورت کاملا دقیق سنسور‌ها و کنترلر‌ها انجام میدهند و نه خطای انسانی دارد و نه مسایل جانی و مالی و…!

حالا این سیستم کنترلی PID چگونه کار می‌کند؟

مواد لازم برای حذف اُپراتور:

۱- یک شیر گاز کنترلی به جای شیر گاز دستی

۲- یک کنترلر PID به جای اُپراتور سخت کوش ما!

۳- یک انتقال دهنده دمای گیج به کنترلر PID (ترانسمیتر)

نحوه عملکرد هم به این صورت است که ابتدا ترانسمیتر یا همان انتقال دهنده دمای گیج، دمای خوانده شده مربوط به آب داغ را از طریق سیم‌ها به کنترلر PID منتقل می‌کنه (البته جدیدا به صورت وایرلس هم انجام می‌شود) و کنترلر PID باتوجه به عددی که از بالای کوره خوانده شده با عددی که قبلا تنظیم شده، هم خوانی دارد یا خیر؟ چون ما قبلا به کنترلر PID گفتیم که ما دمای مثلا دمای ۵۰ درجه می‌خواهیم. حالا کنترل کننده دو عدد را مقاسیه خواهد کرد! کنترلر بعد از اینکه اختلاف این دوعدد را متوجه شد سریع به شیر کنترلی دستور میدهد که شیر گاز کم شود یا زیاد شود تا دمای مورد نظر تنظیم شود. شیرکنترلی سریع شیر گاز را کم و زیاد می‌کند تا شعله کم و زیاد شده و دمای آب بالای کوره تنظیم گردد.

مفهوم کنترلر PID


در شکل به وضوح استفاده از یک سیستم کنترلی شرح داده شده است. یک شیر کنترلی هم مشاهده می‌کنید که با استفاده از فشار هوا و ۴ عدد فنری که در بالای اون قرار دارد به صورت اتوماتیک گاز را کم و زیاد می‌کند. در محاسبات خطایی که کنترلر آن را متوجه می‌شود با E. نشان می‌دهند که برگرفته از اول کلمه Error می‌باشد.

نظرات بینندگان
انتشار یافته: ۴
در انتظار بررسی: ۰
غیر قابل انتشار: ۰
Micro power
|
Iran, Islamic Republic of
|
۱۶:۴۴ - ۱۳۹۷/۰۶/۱۲
0
0
سلام
ممنون بابت توضیحاتتون
میشه یه توضیح مختصر بدید واسه pid زدن روی ربات مسیریاب؟
محمد
|
Iran, Islamic Republic of
|
۰۱:۵۷ - ۱۳۹۸/۰۵/۰۱
0
0
واقعا خیلی ممنون از اطلاعات خیلی خوبتون
قشنگ و واضح تونستم درک کنم
ناشناس
|
Iran, Islamic Republic of
|
۱۶:۵۹ - ۱۳۹۹/۰۶/۰۲
0
0
سلام عالی بود من میخوام با کنترلر یا pidوسنسور فشار وتابلو یک الکتروپمپ رو کنترل کنم ودورش رو با فرمان سنسور با تابلو درایو کم یا زیاد کنم
ساداتی
|
Iran, Islamic Republic of
|
۰۷:۴۵ - ۱۳۹۹/۰۷/۰۷
0
0
باسلام ممنون بابت اطلاعات خوب و مفید و رسای شما
ارسال نظر قوانین ارسال نظر
لطفا از نوشتن با حروف لاتین (فینگلیش) خودداری نمایید.
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.
نام:
ایمیل:
* نظر:
وضعیت انتشار و پاسخ به ایمیل شما اطلاع رسانی میشود.
پربازدیدها
برق در شبکه های اجتماعی
اخبار عمومی برق نیوز
عکس و فیلم
پربحث ترین ها
آخرین اخبار
پرطرفدارترین عناوین