مهندسی کنترل

جهت درج تبلیغات در پر بیننده ترین وبلاگ مهندسی کنترل با ما تماس بگیرید...

یک یادداشت بامزه برای آشنایی با روش های کنترل روشن/خاموش و PID

کنترل فرآیند، بعضی وقت ها حقیقتا کاری دلهره آور است. یکی از اموری که ممکن است به عنوان یک مهندس کنترل فرآیند با آن مواجه شوید، کار کردن با کنترل کننده های On/Off  و PID است. مدت ها بود که قصد داشتیم یادداشتی با این مضامین در اتوماسیون زد منتشر کنیم که خیلی هم از نظر فنی پیچیده نباشد. خوشبختانه این فرصت دست داد تا در یادداشت امروز هر دو روش کنترل روشن/خاموش و کنترل PID را تشریح کنیم. این روش نگارش در اصل یک مثال ساده است که در آن از بیان ریاضیات صرفنظر کرده ایم.

 

روش کنترل On/Off را می توان در کنترل دما استفاده نمود. در منزل یا محل کار اغلب ما معمولا یک دستگاه کنترل کننده دما وجود دارد که از روش کنترل روشن/خاموش استفاده می کند. زمانی که دما پایین تر از مقدار تنظیم شده (SV) است، سوییچ خروجی دستگاه روشن میشود. خروجی روشن مانده و دمای خانه را بالا می برد تا اینکه مقدار کنونی دما (PV) دما به مقداری بالاتر از  set value یا SV برسد. در این نقطه، خروجی خاموش می گردد. دمای خانه به این روش به شکل ثابتی در یک سیکل کاری کنترل میشود. به این مفهوم که دمای خانه یا محل کار شما با روش کنترل On/Off تنها به میزان چند درجه تغییر خواهد کرد.

 

sine_wave

 

ما میتوانیم این سیکل کاری را همانند یک موج سینوسی که در بالا دیده میشود، ترسیم کنیم. setpoint یا SV در وسط قرار دارد. با گذر زمان خروجی خاموش و یا روشن میشود. در روش کنترل ON/OFF  ما نمی توانیم دقیقا به مقدار Set-point Value رسیده و همانجا باقی بمانیم . در عمل مدام در اطراف نقطه SV نوسان خواهیم کرد.

اجازه بدهید یک جور دیگر آن را توضیح بدهیم

 

Control On Off

 

فرض کنید در حال رانندگی یک اتوموبیل هستید که تنها می توانید از  پدال های گاز کامل و ترمز کامل استفاده کنید. با فشار بر پدال گاز کامل به سمت جلو میرانید تا اینکه به تابلو STOP برسید، در خط تابلو STOP از پدال ترمز کامل استفاده می کنید. طبیعتا از تابلو STOP عبور خواهید کرد و در نهایت به طور کامل متوقف میشوید. می خواستید روی خط بایستید ولی حالا کمی جلوتر رفته اید. اکنون اتوموبیل را روی دنده عقب قرار دهید و پدال گاز کامل را فشار دهید تا به خط STOP برسید. در این لحظه پدال ترمز کامل را فشار دهید،. اتفاق دفعه قبل دوباره تکرار میشود و شما قادر به توقف در روی خط تابلوی STOP نخواهید شد. این پدیده چیزی مثل روش کنترل ON/OFF است.

اگر می خواستیم کمی این روش کنترل را بهبود ببخشیم می توانستیم یک هیسترزیس (hysteresis) تعیین کنیم. هیسترزیس یا Dead Band  در حقیقت محدوده ای است که در آن هیچ اتفاقی نمی افتد. این محدوده می تواند همان مسافتی که در هر دو سمت خط Stop جابجا شده ایم ، در نظر گرفته شود.

 

Control On Off with Deadband

 

در صورتی که نیاز داشته باشیم تا با دقت بیشتری در نقطه تابلو Stop توقف کنیم، می توانیم روش کنترل دیگری را معرفی کنیم. PID یک منطق کنترل مبتنی بر زمان است. در این روش به یک پریود  کنترل (CP) نگاه میشود و تعیین میگردد که گام بعدی چه چیزی باشد. برای مثال، در یک کاربرد کنترل دما، پریود زمانی کنترل 20 ثانیه خواهد بود. در یک کاربرد شیر سروو (Servo Valve)، این دوره زمانی می تواند 1 ثانیه باشد. در ادامه با استفاده از مثال اتومبیل ، نگاهی به هر کدام از روش های کنترل PID می اندازیم. لطفا در ادامه مطلب همراه ما باشید.

 

 

کنترل تناسبی  Proportional Control 

استفاده زیاد از این روش مقدار خطا را افزایش می دهد. هر چه که به نقطه ای نزدیک تر به set point برسیم، پریود کنترل (Control Period) برای یک دوره زمانی باید طولانی تر  در نظر گرفته شود.

 

Control Proportional

 

در مثال ما اتومبیل می تواند ترمز ها را با بکارگیری روش تناسبی به صورت زمان های بلند و بلند تر پیش از اینکه به خط تابلو Stop برسد، استفاده کند. اگر که از خط تابلو Stop عبور کرد، اتوموبیل باید متناسب با مسافتی که از خط عبور کرده، ترمز طولانی تری بگیرد. این کار را کنترل تناسبی می گویند و در صنعت پارامتر مربوط به آن را با حرف P نشان میدهند.

کنترل انتگرالی Integral Control

استفاده از روش کنترل تناسبی سبب میشود که همیشه در محدوده پایین تر از نقطه set point باشیم. بنابراین به روشی احتیاج داریم تا ما را بر روی setpoint واقعی قرار داد. اینجاست که از روش انتگرال گیری کمک میگیریم. نکته جالب توجه اینکه  روش کنترل PI یکی از رایج ترین روش های کنترل در صنعت به شمار می آید.

 

Control Intregral

 

برگردیم به همان مثال خودمان، اتوموبیل فوق دارد با دنبال کردن خطوط وسط در طول جاده طی مسیر می کند. اگر که فقط از کنترل تناسبی استفاده کنیم قطعا در خارج از جاده در میان چاله ها و یا نهرهای طرفین جاده به رانندگی ادامه خواهیم داد. کمک گرفتن از کنترل انتگرالی سبب می شود که در مسیر صحیح حرکت کنیم  و خودمان را نزدیک به خطوط وسط جاده باقی نگه داریم.

کنترل مشتقی Derivative Control

این حالت از کنترل به نرخ تغییرات توجه میکند و سیستم کنترل را طوری تطبیق میدهد تا ما را به Set Point بازگرداند. به خاطر داشته باشید که همه چیز به control period که یک بازه زمانی است، بستگی دارد. روش کنترل PI (تناسبی+انتگرالی) بر این واقعیت متکی است که در فرآیند کنترل همه چیز ثابت باقی بماند. پارامتر مشتق گیر D  زمانی به کمک می آید که در طول زمان، تفاوت هایی در شرایط به وجود بیاید.

 

Control Differential

 

در مثال کنترل اتومبیل،  همچنان که اتوموبیل از تپه بالا می رود و از آن پایین می آید، فانکشن مشتق گیر به طور پیوسته و مداوم تنظیم میشود. در زمانی که یک مسیر صاف و مسطح را رانندگی میکنیم، کنترل مشتقی کار زیادی انجام نمی دهد.

 

 

تصویری از کنترل کننده PID دما

با انتشار “یک یادداشت بامزه برای آشنایی با روش های کنترل روشن/خاموش و PID ” سعی کردیم تا بدون ذکر هیچ یک از مباحث تئوری کنترل PID و  فرمول های ریاضی آن، یک مثال کنترلی پایه را تشریح کنیم. امیدواریم این یادداشت در فهم بهتر سیستم های کنترل PID که قطعا دیر یا زود در حرفه شغلی تا با آن مواجه خواهید شد، مفید بوده باشد. اگر چنین است میتوانید این مطلب را با ذکر نام اتوماسیون زد برای دیگران بفرستید و ما را در انتشار آن یاری کنید.



منبع : اتوماسیون زد

نظرات() 
https://sendit.cloud/xbxk0y5iov4n
دوشنبه 31 تیر 1398 05:15 ب.ظ
It's fantastic that you are getting thoughts from this post as well as from our argument made at this time.
https://thinfi.com/b6bi
دوشنبه 31 تیر 1398 05:00 ب.ظ
Ahaa, its nice conversation about this paragraph at this place
at this weblog, I have read all that, so now me also
commenting at this place.
http://www.yourfilelink.com/get.php?fid=2052706
دوشنبه 31 تیر 1398 01:58 ب.ظ
You have observed very interesting points! ps nice website.
https://forum.vodafone.co.uk/t5/user/viewprofilepage/user-id/682778
دوشنبه 31 تیر 1398 01:28 ب.ظ
Hello, this weekend is good in favor of me, because this point in time i am reading this wonderful educational article here at my
residence.
https://www.fanfiction.net/u/12458871/
دوشنبه 31 تیر 1398 01:12 ب.ظ
I am not really fantastic with English but I line up this very easy to understand.
https://beanpatrick0.kinja.com/sun-the-sun-is-the-primary-factor-that-dries-and-ages-1835631774
دوشنبه 31 تیر 1398 01:05 ب.ظ
Some times its a pain in the ass to read what people wrote but this web site is rattling user friendly!
https://userscloud.com/96gth4k7w6if
دوشنبه 31 تیر 1398 12:38 ب.ظ
It's perfect time to make some plans for the future and it is time to be happy.
I've read this post and if I could I desire to suggest you some interesting things or suggestions.
Perhaps you could write next articles referring
to this article. I wish to read more things about it!
https://mcclellancarson501.shutterfly.com/21
دوشنبه 31 تیر 1398 12:37 ب.ظ
Someone essentially assist to make seriously posts I'd state.

That is the first time I frequented your web page and so
far? I amazed with the analysis you made to create this particular submit incredible.
Wonderful activity!
http://xurl.es/21nm1
دوشنبه 31 تیر 1398 12:31 ب.ظ
I every time emailed this blog post page to all my contacts, since if like to read it afterward my contacts
will too.
https://www.gapyear.com/members/daleydaley95/
دوشنبه 31 تیر 1398 12:29 ب.ظ
I want to to thank you for this wonderful read!! I certainly enjoyed every bit of it.
I have got you book marked to look at new stuff you post?
http://xurl.es/7s0da
دوشنبه 31 تیر 1398 11:44 ق.ظ
Greetings! Very useful advice in this particular article!
It's the little changes that produce the largest changes.
Many thanks for sharing!
https://www.liveinternet.ru/users/ahmed_holmgaard/post456662764
دوشنبه 31 تیر 1398 11:28 ق.ظ
I adore meeting utile information, this post has got me even more info!
http://cutt.us/eGIRZ
دوشنبه 31 تیر 1398 11:18 ق.ظ
Hello, Neat post. There's an issue together with your site in web explorer, may check this?

IE still is the marketplace chief and a big component to other folks will leave
out your wonderful writing due to this problem.
https://forums.huduser.gov/member.php?action=profile&uid=218569
دوشنبه 31 تیر 1398 10:42 ق.ظ
Hello there, simply become alert to your weblog thru
Google, and located that it's truly informative.
I'm gonna watch out for brussels. I'll appreciate in the
event you proceed this in future. A lot of folks will be
benefited from your writing. Cheers!
https://lyngphelps572.shutterfly.com/21
دوشنبه 31 تیر 1398 10:40 ق.ظ
You really make it seem so easy with your presentation but I find this matter to be actually something that I think I would never understand.
It seems too complex and very broad for me. I'm looking forward for your next post, I will
try to get the hang of it!
http://ask.leadr.msu.edu/user/holcomb11sloth
دوشنبه 31 تیر 1398 10:27 ق.ظ
What i do not understood is actually how you're not really much more smartly-favored than you might be now.
You are so intelligent. You recognize thus significantly on the
subject of this topic, produced me in my opinion consider it from
so many numerous angles. Its like women and men aren't interested until it's something to accomplish with Lady gaga!
Your individual stuffs nice. All the time deal with it
up!
https://outzen45nicolajsen.webs.com/apps/blog/show/46869224-6-solutions-to-accelerate-decline-and-drop-pounds
دوشنبه 31 تیر 1398 10:17 ق.ظ
I was honored to receive a call from my friend as soon as he found out the important ideas shared in your
site. Browsing your blog write-up is a real fantastic experience.
Thank you for considering readers like me, and I
desire for you the best of success as being a professional in this topic.
https://www.instapaper.com/read/1205286148
دوشنبه 31 تیر 1398 10:12 ق.ظ
Hey, you used to write fantastic, but the last several posts have been kinda boring...
I miss your super writings. Past few posts
are just a bit out of track! come on!
https://freesound.org/people/baynance7/
دوشنبه 31 تیر 1398 10:02 ق.ظ
Quality posts is the secret to interest the people to pay a quick visit the website, that's what this site is providing.
https://www2.zippyshare.com/v/JfPy52W5/file.html
دوشنبه 31 تیر 1398 10:01 ق.ظ
I am genuinely glad to read this website posts which includes plenty of valuable
data, thanks for providing such statistics.
https://www.plurk.com/mcintosh16acosta
دوشنبه 31 تیر 1398 09:57 ق.ظ
What's Taking place i'm new to this, I stumbled upon this I have found It positively helpful and it has helped me
out loads. I am hoping to contribute & aid other customers like
its aided me. Great job.
https://www.smashwords.com/profile/view/nancepatrick8
دوشنبه 31 تیر 1398 09:37 ق.ظ
Hello. splendid job. I did not anticipate this. This is a splendid
story. Thanks!
https://forums.huduser.gov/member.php?action=profile&uid=219619
دوشنبه 31 تیر 1398 09:13 ق.ظ
Some genuinely interesting info, well written and broadly speaking user pleasant.
https://tuckernoer763.shutterfly.com/21
دوشنبه 31 تیر 1398 09:13 ق.ظ
Good post. I will be facing many of these issues as well..
https://www.kickstarter.com/profile/1778838972/about
دوشنبه 31 تیر 1398 09:09 ق.ظ
Very instructive and wonderful structure of content material,
now that's user friendly (:.
https://vue-forums.uit.tufts.edu/user/profile/879267.page
دوشنبه 31 تیر 1398 09:00 ق.ظ
I like what you guys are up too. Such smart work and reporting!
Keep up the excellent works guys I've incorporated
you guys to my blogroll. I think it will improve the value of my web
site :).
https://www2.zippyshare.com/v/huKul8JU/file.html
دوشنبه 31 تیر 1398 08:50 ق.ظ
Hey there, You have done an excellent job. I'll certainly digg it
and personally recommend to my friends. I am confident they will be benefited from this web
site.
https://mcknighthoward47.webs.com/apps/blog/show/46864348-safe-penile-enhancement-3-simple-rules-to-avoid-injury-and-maximize-your-gains
دوشنبه 31 تیر 1398 08:40 ق.ظ
Just wanna state that this is handy, Thanks for taking your time to write this.
https://ask.fm/dalbyterry1
دوشنبه 31 تیر 1398 08:40 ق.ظ
Hey there just wanted to give you a quick heads up.
The words in your content seem to be running off the screen in Ie.
I'm not sure if this is a formatting issue or something to do with browser compatibility but I thought I'd
post to let you know. The layout look great though!
Hope you get the problem solved soon. Kudos
https://www.goodreads.com/topic/show/19882977-reactive-hypoglycemia-and-weight-training-anyone-should-be-eating?tab=author
دوشنبه 31 تیر 1398 07:07 ق.ظ
It's nearly impossible to find educated people
on this topic, but you seem like you know what you're talking about!
Thanks
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
نمایش نظرات 1 تا 30

نویسندگان

لینکستان

نظرسنجی

    نظر شما درباره مطالب وبلاگ چیست؟





معرفی صفحه به دوستان

* نام شما

ایمیل شما *

ایمیل دوست شما *

ایمیل دوست دیگر شما


Up Page



ماشین حساب آنلاین مدارات LED
ولتاژ منبع

ولتاژ دیود

جریان دیود (میلی آمپر)

تعداد LED

فرم عضویت
نام شما :
نام کاربری :
ایمیل :
کلمه عبور :
تکرار کلمه عبور :
Powered By :hamedmax73
نام کاربری :
کلمه عبور :
Powered By :hamedmax73
  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :

ساخت وبلاگ در میهن بلاگ

شبکه اجتماعی فارسی کلوب | اخبار کامپیوتر، فناوری اطلاعات و سلامتی مجله علم و فن | ساخت وبلاگ صوتی صدالاگ | سوال و جواب و پاسخ | رسانه فروردین، تبلیغات اینترنتی، رپرتاژ، بنر، سئو