Hvordan velger jeg den beste PID-kontrolleren?

Valg av den beste proporsjonal-integrerte derivatet (PID) kontrolleren vil avhenge av dine spesifikke behov. En PID-kontroller kan være i form av en PI- eller PD-kontroller, eller bare jeg eller P. Ikke alle applikasjoner krever bruk av alle tre parametrene. Derivatkontrollen er den som mest sannsynlig vil bli eliminert da den foretar målinger basert på systemstøy. Eliminering kan gjøres ved å stille uønskede parametere til null.

Mye brukt som industrielle kontroller, beregner en PID-kontroller tre separate parametere, egenskaper eller målbare faktorer. Beregninger av feilverdier gjøres ved å ta forskjellen mellom en målt mengde og ønsket mengde. Feil minimeres ved å justere inngangene til kontrollsystemet.

I en PID-kontroller kan proporsjonale endringer som er for store føre til systemstabilitet. Hvis de samme endringene er for små, reagerer ikke systemet. Den integrerte kontrollen måler mengden feil og forsøker å minimere den. Deriverte kontroller reduserer endringshastigheten, men kan redusere responstiden og introdusere mer støy i systemet.

For å forstå kontrollprosessen er et godt eksempel manuelt å justere vanntemperaturen på en tappekran. Både kraner med varmt og kaldt vann slås på og justeres deretter av brukeren til ønsket kombinert temperatur. Justeringer må gjøres nøyaktig ellers vil brukeren gå frem og tilbake mellom vann som er for varmt eller for kaldt. Full proporsjonale kontroller eliminerer av og på sykling i systemet. En PID-kontroller kompenserer automatisk når endringer i systemet blir registrert.

De enkleste kontrollsystemene kan brukes til grunnleggende termostatsystemer. En PID-kontroller i en ovn fungerer kanskje best med bare proporsjonale og integrerte kontroller. Den deriverte funksjonen kan forårsake uberegnelige endringer fra støy eller elektrisk forstyrrelse. Kontrollen fungerer riktig, og lar ovnen varme til ønsket temperatur og sykler deretter av og på for å opprettholde den. Oppvarmingen bremses når ovnen når ønsket temperatur for å unngå å gå over innstillingspunktet.

Grunnleggende av / på-kontroller er fine i systemer som ikke krever konstante eksakte temperaturer. Hjemmevarme- og kjøleenheter kan bruke dette, men bedre effektivitet oppnås med en proporsjonal eller PID-kontroller. Industriell bruk krever normalt konstant kontroll for bruk av laboratorietypen. Krav til bevegelse, temperatur og strømningskontroll kan alle oppfylles med PID-funksjoner. Når en steady state-feil (SSE) er kritisk, vil alle tre kontrollene - som jobber sammen - gi ønsket resultat.

Faktorer som må vurderes er typen inngangssensor til systemet og det tillatte resultatområdet. Deretter må utgangsbehovene oppfylles. Utgangene kan være til et elektromekanisk relé, en analog mottaker eller solid state relay (SSR). Til slutt, ta hensyn til antall output som kreves. PID-kontrollere har ofte en liste over alle inngangs- og utgangstyper de jobber best med.