I. RÉAMHRÁ
I ndearadh córais uathoibrithe agus rialaithe tionsclaíochta, is dhá straitéis rialaithe a úsáidtear go coitianta iad rialtóir PID (Comhréireach-Rialaitheoir Difreálach-Comhréireach-) agus rialtóir PWM (rialtóir Modhnú Leithead Pulse). Cé gur féidir leo araon rialú beacht an chórais a bhaint amach, tá difríochtaí suntasacha ann maidir le prionsabal, cur i bhfeidhm agus tréithe rialaithe. Sa pháipéar seo, déanfar rialtóir PID agus rialtóir PWM a chur i gcomparáid agus a anailísiú go mion chun na difríochtaí eatarthu a nochtadh.
II. Forbhreathnú ar an rialtóir PID
Is algartam rialaithe aiseolais é rialtóir PID, a chuimsíonn trí théarma rialaithe comhréireacha (P), slánuimhir (I) agus difreálach (D). Tomhaiseann sé an difríocht idir luach aschuir an réad rialaithe agus an luach atá ag teastáil (ie, an earráid), agus ansin próiseálann an earráid de réir na dtrí théarma rialaithe P, I, agus D chun aschur an rialaitheora a fháil. Tá prionsabal an rialaitheora PID bunaithe ar rialachán aiseolais an earráid, agus tá an cumas oiriúnaitheach aige, ionas gur féidir leis na paraiméadair rialaithe a choigeartú go dinimiciúil de réir an staid iarbhír.
Prionsabal
Tá prionsabal an rialaitheora PID bunaithe ar rialachán aiseolais earráide. Tomhaiseann sé luach aschuir an réad rialaithe ar dtús agus ansin déanann sé é a chur i gcomparáid leis an luach atá ag teastáil chun an earráid a fháil. Ansin, déantar an earráid a phróiseáil de réir na dtéarmaí rialaithe comhréireacha, lárnacha agus difreálach chun aschur an rialaitheora a fháil. Ina measc, tá an téarma rialaithe comhréireach comhréireach leis an earráid agus úsáidtear é chun an earráid a laghdú go tapa; úsáidtear an téarma rialaithe lárnach go príomha chun deireadh a chur leis an earráid charnach agus an córas a dhéanamh níos cobhsaí; déanann an téarma rialaithe difreálach aschur an rialtóra a choigeartú de réir ráta athraithe an earráide, rud a fhágann go bhfuil freagra an chórais níos tapúla agus go laghdaítear an ró-shreabhadh.
Feidhmchláir
Úsáidtear rialtóirí PID go forleathan i gcórais rialaithe uathoibrithe tionsclaíocha, rialú trealaimh leictreonaigh, róbataic agus réimsí eile. I gcórais rialaithe teochta, déanann rialtóirí PID aschur trealaimh teasa nó fuaraithe a choigeartú chun an teocht rialaithe in aice leis an luach atá ag teastáil a chobhsú tríd an difríocht idir an teocht rialaithe agus an teocht atá ag teastáil a thomhas go cruinn. I róbataic, úsáidtear rialtóirí PID go coitianta le haghaidh rialú suímh, áit a ndéantar an difríocht idir suíomh iarbhír agus seasamh inmhianaithe an robot a thomhas agus aschur actuator an robot a choigeartú chun rialú beacht ar sheasamh a bhaint amach. Ina theannta sin, úsáidtear rialtóirí PID go forleathan i rialú mótair, rialú sreafa agus réimsí eile.
Saintréithe Rialaithe
Tá an cumas féinoiriúnaithe ag rialtóir PID, agus is féidir leis na paraiméadair rialaithe a choigeartú go dinimiciúil de réir na staide iarbhír. Féadann sé freagairt go tapa sa stát seasta agus féadann sé suaitheadh seachtracha agus athruithe córais a sheasamh. Ina theannta sin, tá tréithe rialaithe beacht agus cobhsaíocht ard ag an rialtóir PID freisin, ar féidir leo rialú beacht an chórais a bhaint amach.
III. Forbhreathnú ar rialtóir PWM
Is straitéis rialaithe é rialtóir PWM a rialaíonn meánleibhéal an chomhartha aschuir trí thimthriall dleachta na bíoga a choigeartú. Rialaíonn sé an t-aschur atá ag teastáil tríd an soláthar cumhachta a athrú go tréimhsiúil ar agus as, ag rialú an chóimheas idir an t-am aistrithe go dtí an lasc ama as. Úsáidtear rialaitheoirí PWM go forleathan i gcásanna iarratais nuair is gá comharthaí leanúnacha a insamhladh, mar shampla rialú luas mótair DC, coigeartú gile stiúir, aimplitheoirí fuaime, agus mar sin de.
Prionsabal
Is é prionsabal rialtóir PWM ná an voltas agus an sruth i gciorcad a rialú trí leithead na bíoga a athrú. I gcomhartha PWM, maireann an ardleibhéal níos faide agus maireann an leibhéal íseal níos giorra, rud a fhágann athrú ar an aschur cumhachta sa chiorcad. Go sonrach, nuair a bhíonn an comhartha PWM ard, osclaíonn an lasc sa chiorcad agus sreabhann sruth tríd an ualach; nuair a bhíonn an comhartha PWM íseal, dúnann an lasc agus stopann an sruth ag sileadh. Mar sin, tríd an gcóimheas idir am ardleibhéil agus ísealleibhéil an chomhartha PWM a athrú, is féidir rialú voltais agus reatha sa chiorcad a bhaint amach.
Feidhmchláir
Úsáidtear rialtóirí PWM go coitianta i gcásanna iarratais nuair is gá comharthaí leanúnacha a insamhladh, mar shampla rialú luas mótair DC, coigeartú gile LED, agus aimplitheoirí fuaime. Sna hiarratais seo, is féidir le rialtóirí PWM meánleibhéal an chomhartha aschuir a rialú go beacht trí thimthriall dleachta na bíoga a choigeartú, agus mar sin rialú beacht ar an bhfeiste a bhaint amach.
Saintréithe Rialaithe
Tá an rialtóir PWM an-íogair do mhinicíocht aistrithe comhartha agus timthriall dleachta agus is féidir leis an meánleibhéal aschuir a rialú go beacht. Is féidir leis freagairt go tapa agus an t-aschur a choigeartú, ach níl sé in ann féinoiriúnú a dhéanamh. tá na buntáistí a bhaineann le rialtóir PWM simplí agus iomasach, éasca le cur i bhfeidhm agus ar chostas íseal, oiriúnach do roinnt cásanna iarratais nach dteastaíonn cruinneas rialaithe ard orthu.
IV. Comparáid idir rialtóir PID agus rialtóir PWM
Comparáid prionsabal
Tá rialtóir PID bunaithe ar phrionsabal rialáil aiseolais earráide, trí thomhas an difríocht idir luach aschuir an ruda rialaithe agus an luach atá ag teastáil (ie, earráid), agus ansin de réir na dtéarmaí rialaithe comhréireacha, lárnacha agus difreálach ar phróiseáil earráide, aschur an rialaitheora. Ar an láimh eile, rialaíonn an rialtóir PWM an voltas agus an sruth sa chiorcad trí leithead na bíoga a athrú chun rialú meánleibhéal an chomhartha aschuir a bhaint amach.
Comparáid Iarratais
Tá rialtóirí PID oiriúnach do chásanna iarratais a éilíonn rialú beacht agus cobhsaíocht, mar shampla rialú teochta, rialú suímh, rialú luais agus mar sin de. Úsáidtear rialtóirí PWM go coitianta in iarratais a éilíonn comharthaí leanúnacha analógacha, mar shampla rialú luas mótair DC, coigeartú gile LED, aimplitheoirí fuaime, agus mar sin de. Ós rud é nach bhfuil cumas oiriúnaitheach ag rialtóirí PWM, b'fhéidir nach mbeadh siad oiriúnach i roinnt iarratais a éilíonn cruinneas ard rialaithe.
Comparáid idir tréithe rialaithe
Tá an cumas féinoiriúnaithe ag rialtóir PID, agus is féidir leis na paraiméadair rialaithe a choigeartú go dinimiciúil de réir na staide iarbhír. Féadann sé freagairt go tapa i stát seasta agus tá sé frithsheasmhach in aghaidh suaitheadh seachtracha agus athruithe córais. Ina theannta sin, tá an rialtóir PID tréithrithe ag rialú beacht agus cobhsaíocht ard. Tá an rialtóir PWM, ar an láimh eile, an-íogair do mhinicíocht aistrithe comhartha agus timthriall dleachta, agus féadann sé meánleibhéal an aschuir a rialú go beacht. Mar sin féin, níl an cumas féinoiriúnaithe aige agus ní féidir leis na paraiméadair rialaithe a choigeartú go dinimiciúil de réir staid iarbhír an chórais. Dá bhrí sin, d'fhéadfadh go mbeadh teorainneacha áirithe aige i roinnt iarratais a dteastaíonn cruinneas rialaithe ard orthu.
V. Conclúid.
Mar achoimre, tá difríochtaí suntasacha idir rialtóir PID agus rialtóir PWM i dtéarmaí prionsabal, feidhmchlár, tréithe rialaithe, etc. Tá rialtóir PID bunaithe ar phrionsabal an rialacháin aiseolais earráide, arb é is sainairíonna é cumas féinoiriúnaithe, rialú beacht agus ardchobhsaíocht, agus tá sé oiriúnach do chásanna iarratais a éilíonn rialú beacht agus cobhsaíocht. Rialaíonn rialtóir PWM, ar an láimh eile, meánleibhéal an chomhartha aschuir trí leithead na cuisle a athrú, a bhfuil na buntáistí a bhaineann le bheith simplí, iomasach, éasca le cur i bhfeidhm agus ar chostas íseal, agus tá sé oiriúnach do roinnt cásanna iarratais nach gá cruinneas rialaithe ard. Agus an rialtóir á roghnú le húsáid, is gá breithniú cuimsitheach a dhéanamh de réir na gceanglas iarratais ar leith agus na cuspóirí rialaithe.