డిఫరెన్షియల్ ప్రొపోర్షనల్-ఇంటిగ్రల్ కంట్రోలర్ అనేది స్వయంచాలక సిస్టమ్లలో ఇన్స్టాల్ చేయబడిన పరికరం, ఇది మారగల సామర్థ్యం ఉన్న ఇచ్చిన పరామితిని నిర్వహించడానికి.
మొదటి చూపులో, ప్రతిదీ గందరగోళంగా ఉంది, కానీ PID నియంత్రణను డమ్మీల కోసం కూడా వివరించవచ్చు, అనగా. ఎలక్ట్రానిక్ సిస్టమ్స్ మరియు పరికరాల గురించి అంతగా పరిచయం లేని వ్యక్తులు.
విషయము
PID కంట్రోలర్ అంటే ఏమిటి?
PID కంట్రోలర్ అనేది తప్పనిసరి అభిప్రాయంతో కంట్రోల్ లూప్లో రూపొందించబడిన పరికరం. ఇది గాలి ఉష్ణోగ్రత వంటి సెట్ పాయింట్ల సెట్ స్థాయిలను నిర్వహించడానికి రూపొందించబడింది.
పరికరం సెన్సార్లు లేదా సెన్సార్ల నుండి అందుకున్న డేటా ఆధారంగా నియంత్రణ పరికరానికి నియంత్రణ లేదా అవుట్పుట్ సిగ్నల్ను సరఫరా చేస్తుంది. కంట్రోలర్లు తాత్కాలిక ప్రక్రియల యొక్క అధిక ఖచ్చితత్వం మరియు పని నాణ్యతను కలిగి ఉంటాయి.
PID కంట్రోలర్ యొక్క మూడు గుణకాలు మరియు ఆపరేషన్ సూత్రం
ఇచ్చిన స్థాయిలో నియంత్రిత వేరియబుల్ను నిర్వహించడానికి అవసరమైన మొత్తం శక్తి యొక్క అవుట్పుట్ సిగ్నల్ను అందించడం PID కంట్రోలర్ యొక్క పని. సూచికను లెక్కించడానికి, సంక్లిష్టమైన గణిత సూత్రం ఉపయోగించబడుతుంది, ఇందులో 3 గుణకాలు ఉంటాయి - అనుపాత, సమగ్ర, అవకలన.
నీటితో కూడిన కంటైనర్ను నియంత్రణ వస్తువుగా తీసుకుందాం, దీనిలో ఆవిరితో వాల్వ్ తెరవడం యొక్క డిగ్రీని సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా ఇచ్చిన స్థాయిలో ఉష్ణోగ్రతను నిర్వహించడం అవసరం.
ఇన్పుట్ డేటాతో విభేదిస్తున్న సమయంలో అనుపాత భాగం కనిపిస్తుంది. సరళంగా చెప్పాలంటే, ఇది ఇలా అనిపిస్తుంది - వాస్తవ ఉష్ణోగ్రత మరియు కావలసిన ఉష్ణోగ్రత మధ్య వ్యత్యాసం తీసుకోబడుతుంది, సర్దుబాటు గుణకం ద్వారా గుణించబడుతుంది మరియు అవుట్పుట్ సిగ్నల్ పొందబడుతుంది, ఇది వాల్వ్కు వర్తించాలి. ఆ. డిగ్రీలు పడిపోయిన వెంటనే, తాపన ప్రక్రియ ప్రారంభమవుతుంది, అవి కావలసిన మార్కు కంటే పెరుగుతాయి - అది ఆపివేయబడుతుంది లేదా చల్లబడుతుంది.
అప్పుడు సమగ్ర భాగం వస్తుంది, ఇది ఇచ్చిన స్థాయిలో మన ఉష్ణోగ్రతను నిర్వహించడంలో పర్యావరణం యొక్క ప్రభావం లేదా ఇతర అవాంతర ప్రభావాలను భర్తీ చేయడానికి రూపొందించబడింది. నియంత్రించబడే పరికరాలను ప్రభావితం చేసే అదనపు కారకాలు ఎల్లప్పుడూ ఉన్నందున, అనుపాత భాగాన్ని లెక్కించడానికి డేటాను స్వీకరించే సమయానికి ఫిగర్ ఇప్పటికే మారుతోంది. మరియు ఎక్కువ బాహ్య ప్రభావం, సూచిక యొక్క బలమైన హెచ్చుతగ్గులు సంభవిస్తాయి. పవర్ హెచ్చుతగ్గులు ఏర్పడతాయి.
సమగ్ర భాగం గత ఉష్ణోగ్రత విలువల ఆధారంగా, అది మారినట్లయితే దాని విలువను తిరిగి ఇవ్వడానికి ప్రయత్నిస్తుంది. ప్రక్రియ క్రింది వీడియోలో మరింత వివరంగా వివరించబడింది.
ఆపై రెగ్యులేటర్ యొక్క అవుట్పుట్ సిగ్నల్, గుణకం ప్రకారం, ఉష్ణోగ్రతను పెంచడానికి లేదా తగ్గించడానికి వర్తించబడుతుంది. కాలక్రమేణా, బాహ్య కారకాలకు భర్తీ చేసే విలువ ఎంపిక చేయబడుతుంది మరియు జంప్లు అదృశ్యమవుతాయి.
స్థిర దోషాన్ని లెక్కించడం ద్వారా లోపాలను తొలగించడానికి సమగ్రత ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ ప్రక్రియలో ప్రధాన విషయం సరైన గుణకాన్ని ఎంచుకోవడం, లేకుంటే లోపం (అసమతుల్యత) కూడా సమగ్ర భాగాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది.
PID యొక్క మూడవ భాగం భేదం. సిస్టమ్పై ప్రభావం మరియు ఫీడ్బ్యాక్ మధ్య సంభవించే ఆలస్యాల ప్రభావాన్ని భర్తీ చేయడానికి ఇది రూపొందించబడింది. ఉష్ణోగ్రత కావలసిన స్థాయికి చేరుకునే వరకు అనుపాత నియంత్రిక శక్తిని సరఫరా చేస్తుంది, అయితే సమాచారం పరికరానికి వెళ్లినప్పుడు, ముఖ్యంగా పెద్ద విలువలలో, లోపాలు ఎల్లప్పుడూ సంభవిస్తాయి. ఇది వేడెక్కడానికి దారితీయవచ్చు. అవకలన ఆలస్యం లేదా పర్యావరణ ప్రభావాల వల్ల ఏర్పడే విచలనాలను అంచనా వేస్తుంది మరియు ముందుగానే సరఫరా చేయబడిన శక్తిని తగ్గిస్తుంది.
PID కంట్రోలర్ ట్యూనింగ్
PID కంట్రోలర్ ట్యూనింగ్ 2 పద్ధతుల ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది:
- సంశ్లేషణ అనేది సిస్టమ్ యొక్క నమూనా ఆధారంగా పారామితుల గణనను సూచిస్తుంది. ఈ సెట్టింగ్ ఖచ్చితమైనది, కానీ స్వయంచాలక నియంత్రణ సిద్ధాంతం యొక్క లోతైన జ్ఞానం అవసరం. ఇది ఇంజనీర్లు మరియు శాస్త్రవేత్తలకు మాత్రమే లోబడి ఉంటుంది. వినియోగ లక్షణాలను తీసివేయడం మరియు గణనల సమూహాన్ని చేయడం అవసరం కాబట్టి.
- మాన్యువల్ పద్ధతి ట్రయల్ మరియు ఎర్రర్ ఆధారంగా ఉంటుంది. దీన్ని చేయడానికి, ఇప్పటికే పూర్తయిన సిస్టమ్ యొక్క డేటా ప్రాతిపదికగా తీసుకోబడుతుంది, రెగ్యులేటర్ యొక్క ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ కోఎఫీషియంట్లకు కొన్ని సర్దుబాట్లు చేయబడతాయి. తుది ఫలితాన్ని ఆన్ చేసి, గమనించిన తర్వాత, పారామితులు సరైన దిశలో మార్చబడతాయి. మరియు పనితీరు కావలసిన స్థాయికి చేరుకునే వరకు.
విశ్లేషణ మరియు ట్యూనింగ్ యొక్క సైద్ధాంతిక పద్ధతి చాలా అరుదుగా ఆచరణలో ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది నియంత్రణ వస్తువు యొక్క లక్షణాల అజ్ఞానం మరియు సాధ్యమయ్యే అవాంతర ప్రభావాల సమూహం కారణంగా ఉంది. సిస్టమ్ను పర్యవేక్షించడంపై ఆధారపడిన ప్రయోగాత్మక పద్ధతులు సర్వసాధారణం.
ఆధునిక స్వయంచాలక ప్రక్రియలు రెగ్యులేటర్ యొక్క కోఎఫీషియంట్లను సర్దుబాటు చేయడానికి ప్రోగ్రామ్ల నియంత్రణలో ప్రత్యేక మాడ్యూల్స్గా అమలు చేయబడతాయి.
PID కంట్రోలర్ యొక్క ఉద్దేశ్యం
PID కంట్రోలర్ అవసరమైన స్థాయిలో నిర్దిష్ట విలువను నిర్వహించడానికి రూపొందించబడింది - ఉష్ణోగ్రత, పీడనం, ట్యాంక్లోని స్థాయి, పైప్లైన్లో ప్రవాహం, ఏదైనా ఏకాగ్రత మొదలైనవి, ఆటోమేటిక్ కంట్రోల్ వాల్వ్ల వంటి యాక్యుయేటర్లపై నియంత్రణ చర్యను మార్చడం ద్వారా, దాని అమరిక కోసం అనుపాత , ఏకీకరణ, భేద పరిమాణాలను ఉపయోగించడం.
పెద్ద పరిశ్రమలు మరియు పవర్ ప్లాంట్ రియాక్టర్లను కూడా నియంత్రించగలిగే ఖచ్చితమైన నియంత్రణ సిగ్నల్ను పొందడం ఉపయోగం యొక్క ఉద్దేశ్యం.
ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ ఉదాహరణ
తరచుగా PID కంట్రోలర్లు ఉష్ణోగ్రతను నియంత్రించడానికి ఉపయోగిస్తారు, ట్యాంక్లో నీటిని వేడి చేయడానికి ఒక సాధారణ ఉదాహరణను తీసుకుందాం మరియు ఈ స్వయంచాలక ప్రక్రియను పరిశీలిద్దాం.
ఒక ద్రవ కంటైనర్లో పోస్తారు, ఇది కావలసిన ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చేయబడాలి మరియు ఇచ్చిన స్థాయిలో నిర్వహించబడుతుంది. ట్యాంక్ లోపల ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ వ్యవస్థాపించబడింది - థర్మోకపుల్ లేదా నిరోధక థర్మామీటర్ మరియు నేరుగా PID కంట్రోలర్కి కనెక్ట్ చేయబడింది.
ద్రవాన్ని వేడి చేయడానికి, దిగువ చిత్రంలో చూపిన విధంగా, ఆటోమేటిక్ కంట్రోల్ వాల్వ్తో మేము ఆవిరిని సరఫరా చేస్తాము. వాల్వ్ కూడా రెగ్యులేటర్ నుండి సిగ్నల్ అందుకుంటుంది.ఆపరేటర్ PID కంట్రోలర్లో ఉష్ణోగ్రత సెట్పాయింట్ విలువను ప్రవేశిస్తుంది, ఇది ట్యాంక్లో నిర్వహించబడాలి.
కంట్రోలర్ కోఎఫీషియంట్స్ సరిగ్గా సెట్ చేయకపోతే, నీటి ఉష్ణోగ్రత హెచ్చుతగ్గులు సంభవిస్తాయి, వాల్వ్ పూర్తిగా తెరవబడి లేదా పూర్తిగా మూసివేయబడుతుంది. ఈ సందర్భంలో, PID కంట్రోలర్ కోఎఫీషియంట్లను లెక్కించడం మరియు వాటిని మళ్లీ నమోదు చేయడం అవసరం. ప్రతిదీ సరిగ్గా జరిగితే, తక్కువ సమయం తర్వాత సిస్టమ్ ప్రక్రియను సమం చేస్తుంది మరియు ట్యాంక్లోని ఉష్ణోగ్రత ఇచ్చిన స్థాయిలో నిర్వహించబడుతుంది, అయితే నియంత్రణ వాల్వ్ తెరవడం యొక్క డిగ్రీ మధ్య స్థానంలో ఉంటుంది.
ఇలాంటి కథనాలు:
