PID کنترل چیست؟

سیستمPID کنترلر:

سیستم کنترل PID ( Proportional-Integral-Derivative) رایج ترین و پرکاربردترین الگوریتم کنترل در صنایع بوده و به صورت جهانی در سیستم کنترل صنعتی پذیرفته شده است. مقبولیت و کاربردی بودن این الگوریتم بخشی به دلیل عملکرد نیرومند آن در شرایط و رنج های مختلف سیستم ها و بخشی به دلیل آسان بودن به کارگیری آن است که به مهندسین امکان داده تا یک الگوی ساده و سر راست را برای سیستم خود به راه اندازند و نتایج مطلوب خود را بگیرند.

همانطور که از نام این الگوریتم پیداست، PID مخفف کلمات )proportionalتناسبی)، integral(انتگرال) و )derivativeمشتق) است که هر سه پارامتر با مقادیر مختلف خود سیستم را کنترل می کنند.

ایده و شیرازه اصلی در عملکرد کنترلر PID ،خواندن مقادیر از طریق سنسور( سنسور دما یا رطوبت یا فشار و یا ...) سپس تشخیص میزان انحراف و فورانس از مقدار تنظیم شده و گرفتن جواب از سه پارامتر P، I و D و در نهایت، دادن مقدار خروجی مناسب با آنالیز و مجموع گرفتن بین این سه پارامتر مهم است.

سیستم PID یک راه حل جدید در صنایع به روز است که برای کنترل دما، فشار، رطوبت، سرعت چرخش موتور و ... به صورت دقیق به کار می رود.

مهم ترین قسمت در کنترل PID ، محاسبه سه پارامتر P، I و D است که به آن عملیات Tuning می گویند.

مناسب ترین روش در اکثر پروسه ها، برای تعیین ضرایب استفاده از نرم افزار Autotuning است.

نرم افزار autotuning قادر است مقادیر سه پارامتر P، I و D را با کمترین خطا و بیشترین دقت در کمترین زمان ممکن محاسبه و آن را به طور مؤثر و کارآمد به کار گیرد. دستیابی به این دقت با استفاده از محاسبات ریاضی و دستی تقریبا غیرممکن می نماید.

فقط به این نکته باید توجه داشت که در حین اجرای عملیات autotuning برای دستیابی به ضرایب دقیق باید شرایط محیطی و شرایط سیستم ثابت بماند. این بدین معنی ست که یعنی حتی اگر عوامل مزاحم در پروسه وجود داشته باشد، autotuning شرایط را تحلیل کرده و ضرایب را با دقت بدست خواهد آورد اما اگر در حین اجرا عملیات یک عامل مزاحم دیگر وارد سیستم شود یا هر یک از شرایط سیستم عوض شود عمل autotuning دیگر نامعتبر بوده و باید عملیات را از سر بگیریم و دکمه AT را دوباره بفشاریم.

امروزه اکثر کنترلرهای با قابلیت PID مجهز به سیستم autotuning شده اند که البته دقیق بودن محاسبات آن ها به کیفیت نرم افزار به کار رفته در این قطعات دارد. کنترلرهای مجهز به autotuning قدرتمند در هر ثانیه تا 40 میلیون محاسبه انجام می دهند و قادرند ضرایب را با دقت 95% بدست آورند!