Is rialaitheoir a úsáidtear go forleathan é an rialaitheoir PID i réimse an rialaithe tionsclaíche, is é a ainm iomlán rialtóir díorthach comhréireach (rialtóir comhréireach-díorthach). Is rialaitheoir líneach é, tríd an gcomhréir (P), lárnach (I) agus difreálach (d) trí pharaiméadar den choigeartú, chun smacht cruinn a bhaint amach ar aschur an chórais.
Ar dtús, bunphrionsabal an rialaitheora PID
Rialú comhréireach (Rialú P)
Is é rialú comhréireach an modh rialaithe is bunúsaí i rialaitheoir PID. Is é an croí -smaoineamh atá ann ná comparáid a dhéanamh idir an diall idir luach aschuir an chórais agus an luach inmhianaithe, agus an méid rialaithe a choigeartú de réir mhéid an diall. Is é an fhoirmle le haghaidh rialú comhréireach ná:
u (t)=kp * e (t)
Sa chás go seasann u (t) an chainníocht rialaithe, seasann KP don chomhéifeacht chomhréireach agus seasann E (T) don diall.
Is é an buntáiste a bhaineann le rialú comhréireach ná freagairt thapa, ach is é an míbhuntáiste ná earráid stáit seasta a bheith ann, ie, nuair a shroicheann an córas staid seasta, tá roinnt diall fós idir an luach aschuir agus an luach inmhianaithe.
Rialú lárnach (i rialú)
Tugadh rialú lárnach isteach chun deireadh a chur leis an earráid stáit seasta i rialú comhréireach. Is é an croí -smaoineamh atá ann ná luach carntha an diall a chomhtháthú le himeacht ama agus ansin an chainníocht rialaithe a choigeartú de réir an luach lárnach. Is é an fhoirmle le haghaidh rialú lárnach ná:
u (t)=u (t {-1) + ki * ∫e (t) dt
Sa chás go seasann KI don chomhéifeacht lárnach agus ∫e (t) DT seasann sé do luach lárnach an diall.
Is é an buntáiste a bhaineann le rialú lárnach ná go gcuireann sé deireadh leis an earráid stáit seasta, ach is é an míbhuntáiste ná go bhféadfadh sé a bheith ina chúis le ró -róshuímh agus ascaluithe sa chóras.
Rialú Difreálach (Rialú D)
Tugadh isteach rialú difreálach chun cobhsaíocht agus luas freagartha an chórais a fheabhsú. Is é an croí -smaoineamh atá ann ná treocht an diallta a thuar agus an chainníocht rialaithe a choigeartú de réir an treochta. Is é an fhoirmle le haghaidh rialú difreálach ná:
u (t)=u (t {-1) + kd * de (t)/dt
Sa chás go seasann KD don chomhéifeacht dhifreálach agus seasann RO (T)/DT don ráta athraithe ar an diall.
Is é an buntáiste a bhaineann le rialú difreálach ná gur féidir leis cobhsaíocht agus luas freagartha an chórais a fheabhsú, ach is é an míbhuntáiste ná go bhfuil sé íogair do thorann agus go bhféadfadh luaineachtaí a bheith mar thoradh air sa chainníocht rialaithe.
Ar an dara dul síos, an modh deartha de rialtóir PID
An cuspóir rialaithe a chinneadh
Sula ndéantar rialtóir PID a dhearadh, ní mór duit an cuspóir rialaithe a shainiú ar dtús, is é sin, cén cineál stáit is mian leat aschur an chórais a bhaint amach. Is féidir leis an gcuspóir rialaithe a bheith mar an earráid stáit seasta, an ró -róshuim, an t -am ardú, etc.
Múnla matamaitice a bhunú
De réir phrionsabal oibre an chórais iarbhír, bunaigh samhail mhatamaiticiúil. Is féidir leis an tsamhail mhatamaiticiúil a bheith líneach nó neamhlíneach. Maidir le córais líneacha, is féidir feidhmeanna aistrithe, spásanna stáit agus modhanna eile a úsáid le haghaidh samhaltú; Maidir le córais neamhlíneach, is féidir líonraí néarach, rialú doiléir agus modhanna eile a úsáid le haghaidh samhaltú.
Faigh na paraiméadair PID
De réir an mhúnla oibiachtúil rialaithe agus na matamaitice, socraigh an comhéifeacht chomhréireach KP, comhéifeacht lárnach KI agus comhéifeacht dhifreálach KD an rialaitheora PID. Is iad na modhanna tiúnta paraiméadair a úsáidtear go coitianta ná:
(1) Modh eimpíreach: De réir taithí, roghnaigh an chomhéifeacht chomhréireach cuí, comhéifeacht dhifriúil agus chomhéifeacht dhifreálach.
.
.
Fíorú insamhalta
Tar éis na paraiméadair PID a chinneadh, is gá fíorú insamhalta a dhéanamh. Is féidir fíorú insamhalta a dhéanamh ag baint úsáide as bogearraí ar nós MATLAB, Simulink, srl. Trí fhíorú insamhalta, is féidir feidhmíocht an rialaitheora PID a sheiceáil chun a fháil amach an gcomhlíonann sé na cuspóirí rialaithe.
Cur i bhfeidhm praiticiúil
Tar éis an fíorú insamhalta a rith, cuirtear an rialaitheoir PID i bhfeidhm ar an gcóras iarbhír. I bpróiseas an chur i bhfeidhm praiticiúil, b'fhéidir go gcaithfear na paraiméadair PID a mhionchoigeartú chun dul in oiriúint do na hathruithe sna dálaí oibre iarbhír.
Ar an tríú dul síos, cur i bhfeidhm an rialaitheora PID
Baineadh úsáid fhorleathan as rialtóir PID i réimse an rialaithe thionsclaíoch mar gheall ar a thréithe simplí, praiticiúla, éasca le cur i bhfeidhm agus eile. I measc na réimsí iarratais coiteanna tá:
Rialú teochta: mar shampla coirí, aeroiriúnaithe, imoibreoirí ceimiceacha.
Rialú sreafa: mar chaidéil uisce, comhbhrúiteoirí, iompar píblíne.
Rialú brú: amhail córais hiodrálacha, córais neomatacha, etc.
Rialú luais: mar mhótair, criosanna iompair, etc.
Rialú suímh: mar róbait, craenacha, etc.
Rialú próisis imoibriúcháin cheimiceach: amhail imoibreoirí ceimiceacha, umair choipeadh.
Ceathrú, na buntáistí agus na míbhuntáistí a bhaineann le rialtóir PID
Buntáistí
.
(2) Éasca leis na paraiméadair a choigeartú: Is féidir solúbthacht mhaith a choigeartú de réir an chuspóra rialaithe.
.
.
Míbhuntáistí
.
.
.