كنترل كننده PID

توضيحات سيستم PID تجهیزات آزمایشگاهی ،لوازم آزمایشگاهی ،دستگاههاي آزمایشگاهی شيماز

ابتدا تئوري PID
بر خلاف الگوريتم هاي ساده ،الگوريتم PID اين قابليت را دارد كه با توجه به رفتار سيستم در گذشته و موقيت فعلي ربات و همچنين با توجه به احتمال رخداد خطا در آينده يك روش كنترلي را پياده كند.
روش كار بدين صورت است كه بوسيله يك سنسور موقيت فعلي ربات بدست مي آيد.و بوسيله تفريق اين موقيت از موقيت مطلوب ،خطاي سيستم محاسبه مي گردد.اين خطا جهت محاسبه ي سه مقدار استفاده مي گردد.
مقدار اول كه در واقع سازنده ي قسمت Proportional سيستم است وبيان گر ميزان اثر پذيري خروجي سيستم از موقيت و خطاي فعلي است.
مقدار دوم كه در واقع سازنده قسمت Integration سيستم است و بيان گر ميزان اثر پذيري سيستم از جمع خطاهايي است كه سيستم در گذشته داشته است.
مقدار سوم كه در واقع سازنده قسمت Derivative سيستم است و بيان گر ميزان اثر پذيري سيستم از احتمال خطايي است كه سيستم در آينده خواهد داشت.
جهت درك بهتر اثر هركدام از اين سه قسمت در خروجي الگوريم ،هر كدام را به طور جداگانه و با بدون در نظر گرفتن ساير قسمت ها بررسي مي كنيم.

Proportional term
قسمت P خروجي سيستم را به صورت نسبتي از خطاي سيستم تنظيم مي كند.يعني در واقع جهت اصلاح خطا آن را با نسبتي خاص در وردي و در جهت اصلاح آن اعمال مي كند.انتخاب P هاي بزرگ سبب پاسخ سريع و بزرگ به سيستم مي گردد.كه در اكثر موارد منجر به ناپايداري سيستم مي شود.انتخاب P هاي كوچك زمان رسيدن به نقطه ي مطلوب را افزايش مي دهد.
شيب صعود و بزرگي فراجهش به بزرگي P بستگي دارد.

integral term
بخش انتگرال گيرسيستم حاصل جمع تعدادي از خطاهاي گذشته ي سيستم است.در واقع از زماني كه سيستم شروع به داشتن خطا مي كند.خطاهاي سيستم در اين بخش جمع مي شود و وقتي سيستم به موقيت مطلوب رسيد دوباره اين بخش صفر مي گردد.
غالبا استفاده از I تنها منجر به پاسخ هاي بسيار كند و گهگاه نوساني مي گردد.به همين خاطر معمولا بخش P را بابخش I تركيب كرده و كنترل كننده PI را بوجود مي آورند.

Derivative term
بخش D ناشي از سرعت تغييرات خطا مي باشد. در حقيقت اين بخش بيانگر احتمال رخداد خطا در آينده است.اگر سرعت خطا زياد باشد.اين بخش نيز بزرگ مي گردد.
اين بخش بيشتر جهت پاسخ دهي به خطاهاي ناگهاني استفاده مي گردد.ومعمولا با  PI يا P مورد استفاده قرار مي گيرد.
عددهاي بزرگ D غالبا به ناپاياري سيستم منجر مي شود.

معمولا تركيب اين سه بخش بهترين حالت ممكن را مي دهد.لذا در كنترلرهاي PID زمان بيشتري صرف مي شود تا به نقطه مورد نظر مي رسيم ولي دقت كار بسيار بالا و قابل قبول مي باشد.