PIDni boshqarish: nazariya, sozlash va servolar tishli drayverlari bilan ilovalar

Ushbu maqolada siz o'qiysiz:

Tarkibi

1. PIDni boshqarish
2. PID parametrlarini sozlash
3. Servo tishli drayverlarida arizalar
4. Amaliy misol: servo vitori haydovchisini sozlash
5. Servo tishli drayverlarida PID boshqaruvining afzalliklari
6. Xulosa

1. PIDni boshqarish

• PIDni boshqarish nima?

PID nazoratiaQayta aloqa mexanizmiBu doimiy ravishda xato qiymatini a o'rtasidagi farq deb hisoblaydiSiz istagan setpoint (SP)va ao'lchangan jarayon o'zgaruvchisi (PV). Keyin uchta komponentga asoslangan tuzatishni qo'llaydi: mutanosib, integral va hosila, ushbu xatoni minimallashtirishga qaratilgan. PID Condurerer (U (t)) ishlab chiqarish:

Qayerda:

• u (t): boshqaruv chiqishi.
• e (T): Xato (e (t)=SP-PV).
• KP: mutanosib daromad.
• KI: Integral daromad (ki {{{{{{= kpti, bu erda yaxlit vaqt).
• KD: Drivoz daromad (KD {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{} kpọxt

PID nazorati komponentlari

• Mutanosib (p) atama:

Hozirgi xatoga munosabat bildiradi.Bu barqaror holatni kamaytiradi, ammo tebranishlarga olib kelishi mumkin.

Formula: KP⋅E (t)

• Integral (i) atama:

O'tgan xatolarning to'planishiga murojaat qiladi.Ushbu komponent barqaror holatda xatolikni yo'q qiladi, ammo haddan tashqari oshirib yuborishga yordam beradi.

Formula:

• Hosilalar (d) atama:

Xatoning o'zgarishi tezligiga javob beradi.Bu nazorat va tizim barqarorligini oshirishda yordam beradi.

Formula:

2. PID parametrlarini sozlash

2.1 Tulish usullari - Qo'lda sozlash:

KP, Ki va KD tizimga javoban asosida sozlang.

Zinapoyalar:

• Ki va KD ni nolga qo'ying.
• Tizim tebranguncha kpni ko'paytiring.
• Kpni kamaytirish qiymati 50% ni kamaytiring.
• Barqaror holatda xatolikni bartaraf etish uchun KIni ko'paytiring.
• Qattiqlash va barqarorlikni yaxshilash uchun KDni ko'paytiring.

2.2 Ziegler-Nichols usuli:

Pid kontrollerini sozlash uchun ko'proq tizimli yondashuv quyidagilarni o'z ichiga oladi:

• Ki va KD ni nolga qo'ying.
• Doimiy ravishda tebranmaguncha kpni ko'paytiring (Ku Ku).
• Tebranish davrini o'lchash (TU).
• KP, TI va TD-ni o'rnatish uchun quyidagi jadvaldan foydalaning:

2.3 Dasturiy ta'minot asosida sozlash:

Matlab yoki PID parametrlarini avtomatik sozlash uchun simulyatsiya vositalaridan foydalaning, tizimning xatti-harakati asosida maqbul ishlashni ta'minlaydi.

3. Servo tishli drayverlari bilan ilovalar

Sero vitori haydovchisi nima?

A servo vitori haydovchia dan iboratservo vites qutisi bilan bog'langanlavozim, tezlik va moment bo'yicha aniq nazoratni ta'minlash. Ushbu tizim turli xil dasturlarda, jumladan robototika, CNC mashinalarida va boshqa avtomatlashtirilgan jarayonlarda ajralmasdir.

Servo tishli drayverlarida PID nazorati roli

• Joylashtirishni boshqarish: Xarjud motorga kerakli pozitsiyani aniq bajarilishini ta'minlaydi.
• Tezlikni boshqarish: Turli xil yuklar ostida kerakli tezlikni saqlaydi.
• Moment nazorati: Ortiqcha yuklash yoki to'xtashning oldini olish uchun moment chiqishini sozlaydi.

Servo tishli drayverlarida PID nazoratini amalga oshirish

• Joyni boshqarish:Sero motorining aniq pozitsiyasini aniq ko'rsatilishini ta'minlaydi.

  Masalan: robot qo'lini aniq aniqlik bilan ma'lum bir burchakka joylashtirish.

• Tezlikni boshqarish:Tizimdagi yuklarga qaramay, yagona harakatni talab qiladigan operatsiyalar uchun zarur bo'lgan barcha yuklarga qaramay doimiy tezlikni saqlaydi.

     Masalan: Mahsulotlar yig'ish liniyasi orqali mahsulotlarni samarali o'tkazish uchun konveyer kamarining tezligini tartibga solish.

• Torkni boshqarish:O'zgaruvchan yuklarni engillashtiradigan ortiqcha yuklash yoki to'xtashning oldini olish uchun servo motoridan moment chiqishini moslashtiradi.

   Masalan: robotik makkor tomonidan qo'llaniladigan kuchni boshqarish, ular turli xil narsalarni ularga zarar etkazmasdan ishlaydi.

Servo tishli haydovchisidagi muammolar

• To'liq bo'lmagan: Ishqalanish, orqaga burilish va inertsiya tizimning ishlashiga ta'sir qilishi mumkin.
• Yukning o'zgarishi: Yukning o'zgarishi PID parametrlarining moslashuvchan sozlanishini talab qiladi.
• Yuqori aniqlik: Micron-darajali aniqlikka erishish KP, Ki va KD-ni sozlashni talab qiladi.

4. Amaliy misollar: servo vitori haydovchisini sozlash

• 1-qadam: Tizimni sozlang

Boshlash, servo vitrini boshqaruvchi va klioder kabi aloqa moslamasiga ulang. Tizim ma'lum bir pozitsiy yoki kerakli tezlik bo'lishi kerakligini aniq belgilab qo'ying.

• 2-qadam: Boshlang'ich sozlash

KP, TII va TDni aniqlash uchun Zigler-Nichols usulidan foydalaning.

Qadriyatlarni PID boshqaruvchisiga qo'llang.

• 3-qadam: sozlangan sozlash

Osilatsiyalarni kamaytirish uchun kp ni sozlang.

Barqaror holatda xatolikni bartaraf etish uchun KIni ko'paytiring.

Qattiqlash va barqarorlikni yaxshilash uchun KDni ko'paytiring.

• 4-qadam: sinov va tasdiqlash

Tizim Pidni sozlashlariga qanday javob berishini kuzatish uchun sinovlarni o'tkazing. Istalgan boshqaruv sifatiga va barqarorligiga erishish uchun ishlashni tahlil qiling va kerak bo'lganda keyingi tuzatishlarni amalga oshiring.

5. Servo tishli drayverlarida PID boshqaruvining afzalliklari

• Aniq:PID nazorati pozitsiyani, tezlikni va momentni aniq sozlash va boshqarish imkonini beradi, uni yuqori aniqlikdagi vazifalar uchun moslashtiradi.
• Moslashuvchanlik:Ushbu boshqarish usulini turli xil tarmoqlar bo'yicha turli xil qo'llanmalar uchun sozlanishi va uni ko'p qirrali qilish uchun sozlanishi mumkin.
• Shikoyatning mustahkamligi:Pid nazoratchilari o'z faoliyatini yanada o'zgaruvchan yuk sharoitida, real-dunyo dasturlarida ishonchliligini ta'minlaydi.
• Oddiylik:Tushunish va amalga oshirish oson, PID nazorati minimal sozlashni talab qiladi va turli boshqaruv tizimlariga osongina qo'llanilishi mumkin.

6. xulosa

PID nazorati servlo tishli drayverlari kabi dinamik tizimlarni boshqarish uchun kuchli va ko'p qirrali algoritm. Uning nazariyasini, sozlash usullari, sozlash usullari va amaliy dasturlar, muhandislar aniqlik, barqarorlik va samaradorligi uchun tizimning ishlashini optimallashtirishlari mumkin.

Robot qo'li, CNC mashinasini yoki sanoat konveynologiyasini loyihalashni ishlab chiqasizmi, PID nazorati sizni aniq va ishonchli nazoratga erishish uchun zarur vositalar bilan jihozlaydi. Qo'shimcha ma'lumot olish yoki bizning takliflarimizni yanada o'rganish uchun, www.irokam.com saytida bizga tashrif buyuring.

Bu juda yaxshi tushuntirishYouTube-da PID boshqaruvi haqidagi qo'llanma.