Qu'est-ce qu'un contrôleur PID flou?
Un contrôleur PID flou est un contrôleur proportionnel à intégrale dérivée qui utilise les principes logiciels de la logique floue comme forme de contrôle des erreurs dans les systèmes industriels. Les contrôleurs PID sont largement utilisés dans l’automatisation pour régler les vannes et autres commandes de processus en fonction de l’accumulation d’erreurs dans le temps. La différence entre un contrôleur PID flou et un contrôleur PID standard réside dans sa capacité à fournir des résultats plus précis dans des situations non linéaires. Les systèmes flous reposent sur un type de logique de programmation qui tente de traiter les zones grises d'incertitude des processus de manière plus efficace que les contrôles standard.
Les systèmes de contrôle doivent avoir une méthode intégrée pour ramener une valeur hors de portée vers une plage acceptable. Les contrôleurs PID typiques auront une réponse on / off à cette variabilité à des points définis du processus, ce qui peut être comparé d'une certaine manière à une méthode numérique consistant à examiner un processus en le décomposant en valeurs discrètes et en attribuant des actions prédéterminées à ceux-ci. valeurs. D'autre part, un contrôleur PID flou calcule la déviation le long d'une plage analogique dans laquelle il existe une valeur optimale et des valeurs de plus en plus non optimales, mais aucun point prédéfini auquel l'action est toujours prise.
La conception d'un contrôleur PID flou et d'un contrôleur PID standard utilise tous les deux des valeurs historiques pour calculer les réponses futures. Les lettres dans le PID représentent en fait ceci, où P représente les erreurs présentes, I les erreurs passées et D comme états d'erreur futurs. Les systèmes flous tentent de mapper les erreurs en termes de persistance et de les affecter à différents ensembles d'appartenance pour différentes plages de conditions logiques. Cela permet à un contrôleur PID flou de définir également le taux de changement pour ramener le système sous contrôle. Ce taux de changement est basé sur des règles d'inférence, où l'accumulation de données et d'états d'erreur suggère un plan d'action plus correct.
L'un des problèmes d'un contrôleur PID flou est qu'il peut aboutir à des conclusions qui se contredisent et ne rien faire. Cela nécessite un processus de résolution de conflit dans le code, couramment appelé défuzzification dans les systèmes flous. La défuzzification est effectuée en donnant à certains paramètres d’un contrôleur PID un poids supérieur à d’autres pour faire basculer la balance dans un certain sens de l’action, ce qui est analogue à un gain ajusté dans un contrôleur PID standard.
En cas de variation standard, un contrôleur PID flou et un contrôleur PID standard peuvent tous deux réguler le système de commande de la même manière. Cela ne signifie pas qu'il s'agisse de systèmes de contrôle identiques ou que les avantages du contrôle flou ont été réfutés. Cela signifie simplement que la situation est facilement gérée par n'importe quel système de contrôle de base. Les contrôleurs PID standard peuvent être considérés comme un sous-ensemble du contrôleur PID flou, qui offre une capacité plus robuste et capable de gérer les déviations imprévisibles. Dans les situations où les contrôleurs PID standard échouent, un contrôleur PID flou bien conçu fonctionnera mieux.
Les avantages d’un contrôleur PID flou sont qu’il peut fournir différents niveaux de réponse aux variations non linéaires d’un système tout en fonctionnant de la même manière qu’un contrôleur PID standard dans un système où la variation est prévisible. Un contrôleur PID flou peut également maintenir un système plus stable. Il peut être pondéré en fonction des types de réponses, tout comme les paramètres de gain d'un système standard contrôlé par PID.