Vad är digitala PID-kontroller?
En proportionell-integrerad-derivat (PID) -kontroll är en enhet som ofta används för att styra elektroniska enheter och system. Matematiska principer tillämpas vanligtvis av enheten för att behandla en signal och utlösa ett svar i elektroniken den är ansluten till. Digitala PID-kontroller fungerar ofta på liknande sätt som analoga, men kan inkludera mikroprocessorer, programmerbara logiska kontroller samt specialiserad programvara. Den kontrollerade enheten kallas ibland en anläggning, som kan vara en industrimotor, ställdon och andra maskiner, liksom en hemtermostat.
Digitala PID-kontroller används ibland för att hantera enskilda enheter, men kan också inkluderas i ett helt system. De används vanligtvis för att justera utsignalerna exakt i system som temperaturkontroller, baserat på viss återkopplingsnivå. Enheterna använder i allmänhet matematiska beräkningar som kallas algoritmer, vilket kan tillåta dem att aktiveras när programmerade trösklar uppnås. Förhållandena kan också övervakas konsekvent vid specifika tidpunkter; denna funktion kallas ofta samplingsfrekvens.
Felsignaler hjälper vanligtvis att driva funktionen hos digitala PID-kontroller. Proportionella termen avser vanligtvis den matematiska reduktionen av felet, medan integralfunktionen vanligtvis syftar till att göra felet så litet som möjligt. När utsignalen ändras för snabbt begränsar derivatfunktionen ibland handlingarna för de andra två så att korrigeringen inte överdrivs. De tre elementen i proportionella-integrerade derivatkontroller är ofta designade av experter inom matematisk teori och av programvaruprogrammerare. Ett kontrollgränssnitt, vanligtvis ett datorprogram, kan hjälpa människor att hantera digitala PID-kontroller utan avancerad expertis.
Ibland behövs programkod för att ställa in en digital PID-kontroller, medan felsökning kan behövas för att justera variablerna som hanteras av enheten. När det gäller hemmatemperaturreglering är enheten ofta utformad för att svara på börvärdetemperaturer och avvikelsen från dessa. Digitala PID-kontroller kan också lära sig de tider som krävs för att värma upp ett rum eller kyla ner det. De kan vanligtvis också hålla temperaturen i ett rum.
De flesta digitala PID-kontroller fungerar med fasta värden. Processen ignoreras vanligtvis av kontrollerna; bara spåras driftsparametrarna. Olika PID-styrenheter kan dock anslutas för att hantera prestanda för ett stort system, eller till och med anpassa dem till olika användningar i en övergripande applikation. En annan fördel med digitala PID-kontroller är att samplingstiden kan vara en liten bråkdel av hur lång tid det tar innan en parameter justeras, så att noggrannhet och effektivitet vanligtvis maximeras.