The PID Experiment Theory for Temperature control: A Complete Guide (باللغة الإنجليزية)

1. وفيما يلي مقدمة موجزة للموضوع:

2. أسس وحدة التحكم في الهوية

تعمل ضوابط تعريف المنتج من خلال حساب الفرق بشكل مستمر بين النقطة المحددة المطلوبة (أو الهدف) والنظام#الناتج الفعلي 39. ثم يتخذ جهاز التحكم إجراءات تصحيحية للحد من هذا الخطأ. تتألف وحدة التحكم في تعريف المنتج من ثلاثة مكونات هي:

نسبي: يتفاعل بشكل متناسب مع حجم الخطأ. وهذا يوفر تصحيحًا فوريًا ولكن يمكن أن يؤدي إلى خطأ حالة ثابتة.

تكامل: يأخذ في الاعتبار تراكم الأخطاء في الوقت المناسب لضمان وصول النظام إلى نقطة ضعفه.

المشتقة (D): توفر الاستقرار عن طريق تخفيف التذبذبات.

أجهزة التحكم في تعريف المعلمات متعددة الاستخدامات، خاصة في التطبيقات التي تتطلب التحكم في درجة الحرارة، والتي يكون فيها الحفاظ على التناسق أمرًا ضروريًا.

3. إعداد تجريبي

ومن الضروري إعداد تجربة لفهم ضوابط اضطراب الهوية الشخصية الإيجابي من الناحية العملية. فيما يلي مكونات تجربة نموذجية لضبط درجة الحرارة:

عناصر التسخين: أجهزة مثل السخانات المقاومة للحرارة التي تولد الحرارة.

مجس درجة الحرارة: عادة ما يكون مزدوجا حراريا (مكشاف درجة حرارة المقاومة)، أو RTD، لقياس درجة حرارة النظام.

المتحكم الدقيق (أو PLC): دماغ النظام الذي تعمل فيه خوارزميات تعريف المنتج.

مكبرات الصوت وإمدادات الطاقة: قم بتشغيل عنصر التسخين وفقاً للحاجة.

ويحتوي هذا النظام التجريبي أيضا على تشكيلة مادية للمكونات، فضلا عن أداة برامجية لعرض استجابة النظام. هذا الترتيب يجعل النظام قابل للتحكم وقابل للقياس على حد سواء.

4. النمذجة النظرية والنمذجة الرياضية

لتطوير نظام تعريف الهوية الشخصي المتحكم به، من المهم فهم النظرية وراء تعريف الهوية الشخصي. يمكن استخدام نموذج رياضي لنظام درجة الحرارة باستخدام وظيفة النقل، التي توضح العلاقة بين إشارة الدخل (التحكم) والإخراج (درجة الحرارة)

من المهم فهم آليات نقل الحرارة، مثل التوصيل والحمل الحراري أو الإشعاع. وهي تحدد كيفية انتشار الحرارة داخل النظام، واستجابتها للإشارات.

5. طرق ضبط معرفة الهوية الشخصية

ولتحقيق الأداء الأمثل، من المهم ضبط معرِّف المعلمات (مكاسب P,I,D). وتشمل أساليب الضبط الشائعة الاستخدام ما يلي:

طريقة زيغلر نيكولز: نهج يتضمن تحليل الخطوة -الاستجابة من أجل إنشاء معلمات أولية لتحديد الهوية الشخصية.

MATLAB PI توليف: برمجيات تسهل الضبط وتقدم نتائج دقيقة.

الضبط اليدوي: ضبط الكسب على أساس الخطأ والتجربة، وهو مفيد للأنظمة التي لها خصائص فريدة.

يعتمد اختيار طرق الضبط على ديناميكيات النظام ومتطلباته ومزاياه.

6. النتائج والتحليلات

يمكن أن يساعد تحليل معلمات استجابة النظام مثل زمن الارتفاع، ووقت الاستقرار، وتجاوز الحد في تحديد مؤشر التداخل#39; فعالية. وتوضح هذه الردود برسوم بيانية تستند إلى بيانات تجريبية. وهي تبين مدى التزام النظام بالنقطة المحددة. مثال على ذلك:

وقت الصعود: الوقت الذي يستغرقه النظام للوصول إلى النقطة المحددة.

تجاوز الحد: درجة حرارة مفرطة فوق النقطة المحددة.

ضبط الوقت: الوقت الذي يستغرقه النظام#39; استقرار للوصول إلى النقطة المحددة.

نتائج تقنيات الضبط المختلفة يمكن أن توفر نظرة ثاقبة قيمة في أي طريقة هي الأكثر ملاءمة لأي تطبيق معين.

7. وتخلص المادة إلى ما يلي:

الاستنتاج: توفر أجهزة التحكم في تعريف المنتج الرقمي دقة ودقة لا مثيل لهما للتحكم في درجة الحرارة. ويجب أن يتقن المتخصصون في العلوم والهندسة تقنيات الضبط، وأن يفهموا أسسها النظرية، وأن يجربوا النظم الحقيقية وأن يفهموا الأسس التي تقوم عليها أجهزة التحكم في تحديد الهوية الشخصية. وتحتل أجهزة التحكم في تحديد الهوية الشخصية زمام المبادرة في الحلول المبتكرة لتنظيم درجات الحرارة مع تقدم الصناعات.

تعلم التعقيدات وراء التحكم في درجة الحرارة باستخدام نظرية تعريف الهوية الشخصي. اكتشاف المكونات، وتقنيات الضبط، والتطبيقات لتنظيم درجة الحرارة بدقة.