Hva er en uklar PID-kontroller?

En uklar PID-kontroller er en proporsjonal-integrert derivatkontroller som bruker uklar logikk-programvareprinsipper som en form for feilkontroll i industrielle systemer. PID-kontrollere er mye brukt i automatisering for å justere ventiler og andre prosesskontroller basert på akkumulering av feil over tid. Hvor en uklar PID-kontroller skiller seg fra en standard PID-kontroller er i deres evne til å gi mer nøyaktige resultater i ikke-lineære situasjoner. Fuzzy systemer er bygget på en type programmeringslogikk som prøver å håndtere de grå usikkerhetsområdene i prosesser på en mer vellykket måte enn standardkontroller gjør.

Kontrollsystemer må ha en innebygd metode for å drive en verdi som er utenfor rekkevidden tilbake til et akseptabelt område. Typiske PID-kontrollere vil ha en av / på-respons på denne variabiliteten på settpunkter i prosessen, som på noen måter kan sammenlignes med en digital metode for å se på en prosess, ved å dele den opp i diskrete verdier og tilordne forhåndsbestemte handlinger til de verdier. En uklar PID-kontroller beregner derimot avvik langs et analogt område der det er en optimal verdi og stadig ikke-optimale verdier, men ikke noe forhåndsdefinert punkt hvor det alltid gjøres handling.

Utformingen av en uklar PID-kontroller og en standard PID-kontroller benytter begge historiske verdier for å beregne fremtidige svar. Bokstavene i PID står faktisk for dette, der P representerer aktuelle feil, I for tidligere feil og D som fremtidig feiltilstand. Uklare systemer prøver å kartlegge feilene i form av utholdenhet og tilordne dem til forskjellige medlemssett for forskjellige områder med logiske forhold. Dette lar en uklar PID-kontroller også stille endringshastigheten for å bringe et system tilbake under kontroll. Denne endringshastigheten er basert på inferensregler, hvor akkumulering av data og feiltilstand antyder et mest mulig riktig handlingsforløp.

Et av problemene med en uklar PID-kontroller er at den kan komme til konklusjoner som er motstridende og ikke tar noe. Dette krever en prosess med konfliktløsning i koden som ofte omtales i uklar systemer som defuzzification. Defuzzification gjøres ved å gi visse parametere i en PID-kontroller større vekt enn andre for å tippe balansen i en viss handlingsretning, og dette er analogt med en justert forsterkning i en standard PID-kontroller.

I tilfeller av standardvariasjon kan en uklar PID-kontroller og en standard PID-kontroller begge regulere kontrollsystemet på samme eksakte måte. Dette antyder ikke at det er identiske kontrollsystemer eller at fordelene med uklar kontroll er blitt motbevist. Det betyr ganske enkelt at situasjonen enkelt håndteres av ethvert grunnleggende kontrollsystem. Standard PID-kontrollere kan sees på som en undergruppe av den uklare PID-kontrolleren, som har en mer robust, kapabel evne til å håndtere uforutsigbart avvik. I situasjoner der standard PID-kontrollere svikter, vil en godt designet uklar PID-kontroller fungere bedre.

Fordelene som en uklar PID-kontroller tilbyr inkluderer at den kan gi forskjellige responsnivåer på ikke-lineære variasjoner i et system, og samtidig kan den fungere så vel som en standard PID-kontroller i et system der variasjonen er forutsigbar. En uklar PID-kontroller kan også holde et system mer stabilt. Det kan vektes mot typer svar akkurat som forsterkningsinnstillingene på et standard PID-kontrollert system.