Co to są cyfrowe kontrolery PID?

Kontroler proporcjonalny-integralny (PID) jest urządzeniem często używanym do sterowania urządzeniami i systemami elektronicznymi. Zasady matematyczne są zwykle stosowane przez urządzenie do przetwarzania sygnału i uruchamiania odpowiedzi w elektronice, do której jest podłączony. Cyfrowe kontrolery PID często działają podobnie do analogowych, ale mogą obejmować mikroprocesory, programowalne sterowanie logiczne, a także specjalistyczne oprogramowanie. Kontrolowane urządzenie jest czasami określane jako zakład, który może być silnikiem przemysłowym, siłownikiem i innymi maszynami, a także termostatem domowym.

Cyfrowe kontrolery PID są czasami używane do zarządzania pojedynczymi urządzeniami, ale można je również uwzględnić w całym systemie. Są one zwykle używane do dokładnego dostosowania sygnałów wyjściowych w systemach takich jak kontrolery temperatury, w oparciu o pewien poziom sprzężenia zwrotnego. Urządzenia zwykle używają obliczeń matematycznych zwanych algorytmami, które mogą pozwolić im na aktywację po osiągnięciu zaprogramowanych progów. Warunki mogą ALSo Bądź konsekwentnie monitorowany w określonych momentach; Ta funkcja jest często nazywana szybkością próbkowania.

Sygnały błędów zazwyczaj pomagają w zwiększaniu funkcji cyfrowych kontrolerów PID. Termin proporcjonalny zwykle odnosi się do matematycznej redukcji błędu, podczas gdy funkcja całkowa zazwyczaj ma na celu zapewnienie błędu tak małym, jak to możliwe. Gdy sygnał wyjściowy zmienia się zbyt szybko, funkcja pochodna czasami ogranicza działania pozostałych dwóch, więc korekta nie jest przesadzona. Trzy elementy proporcjonalnych kontrolerów-pochodnych są często zaprojektowane przez ekspertów w teorii matematycznej, a także przez programistów oprogramowania. Interfejs sterujący, zwykle program komputerowy, może pomóc ludziom zarządzać cyfrowymi kontrolerem PID bez zaawansowanej wiedzy specjalistycznej.

Czasami potrzebny jest kod oprogramowania do dostrojenia cyfrowego kontrolera PID, podczas gdy debugowanie może być potrzebne do dostosowania zmiennych zarządzanych przez thurządzenie e. W przypadku kontroli temperatury domowej urządzenie jest często zaprojektowane w celu reagowania na ustalone temperatury punktowe i odchylenie od nich. Cyfrowe kontrolery PID mogą również nauczyć się czasów potrzebnych do podgrzewania pomieszczenia lub ostygnięcia. Zazwyczaj są w stanie utrzymać temperaturę również w pokoju.

Większość cyfrowych kontrolerów PID działa przy użyciu stałych wartości. Proces jest zazwyczaj ignorowany przez kontrolery; Tylko parametry działania są zwykle śledzone. Różne kontrolery PID można jednak podłączyć do zarządzania wydajnością dużego systemu, a nawet dostosowywać je do różnych zastosowań w ogólnej aplikacji. Kolejną zaletą cyfrowych kontrolerów PID jest to, że czas próbkowania może być niewielkim ułamkiem tego, jak długo zajmuje dostosowanie parametru, więc dokładność i skuteczność są zwykle zmaksymalizowane.