ما هو المتحكم في تعريف الهوية الشخصي؟ ما هو دورها وتطبيقاتها؟

1. المقدمة

المفاهيم الأساسية

ويستخدم نظام التحكم في تحديد الهوية الشخصية لتنظيم متغيرات العملية. يجمع جهاز التحكم في تعريف المنتج بين ثلاثة مكونات أساسية: تكاملية وتناسبية ومشتقة.

نسبي (P): هذا المكون يولد قيمة خرج تتناسب مع قيم الخطأ الحالية. يوفر هذا المكون تصحيحًا فوريًا ولكنه لا يزيل أخطاء الحالة الثابتة.

عدد صحيح (I): هذا المكون يضيف الأخطاء في الماضي لإزالة الإزاحة التي يمكن إزاحتها#لا يمكن إزالته بواسطة وحدة تحكم متناسبة. وهو يضمن عدم حدوث خطأ في حالة الاستقرار.

المشتق (D): يتنبأ هذا المكون بالأخطاء المستقبلية على أساس معدل تغييره. يحتوي هذا المكون على إجراء تخميد، والذي يقلل من زيادة الثقوب ويحسن استقرار النظام.

وحدات التحكم في تعريف المعلماتكيف تعمل

تحسب وحدات التحكم في تعريف المعلمات باستمرار قيمة الخطأ كفرق بين النقطة المحددة المطلوبة ومتغيرات العملية المقاسة (PV). يتم تطبيق التصحيحات على أساس التكاملية والمشتقة والتناسب.

قيمة العملية (PV): القيمة الحالية المقاسة لمتغير العملية.

نقطة الانطلاق: قيمة مرغوبة يسعى النظام للحفاظ عليها.

حساب الخطأ: الفرق بين PV و SP.

سيقوم جهاز التحكم في معرفة المعلمات بضبط التحكم في المدخلات لجعل الطاقة الضوئية قريبة من SP ويتلقى جهاز التحكم تغذية مرتدة مستمرة من النظام من خلال آلية الحلقة المغلقة.

التحكم في حركة السيارات

ويُعد التحكم في ثبات السرعة تطبيقاً شائعاً لأجهزة تحديد الهوية الشخصية في السيارات. يحافظ على سرعة السيارة عن طريق تغيير الخانق وفقًا للفرق بين السرعة المطلوبة والسرعة الحالية.

2. ضبط جهاز تحديد الهوية الشخصية

لضبط رقم تعريف المنتج، يجب تعيين أفضل القيم التكاملية والتناسبية والمشتقة من أجل جعل النظام يؤدي كما هو مطلوب.

أهمية الضبط: سيضمن نظام التحكم المضبوط بشكل صحيح أن يكون دقيقًا ومستجيبًا ومستقرًا.

هناك العديد من الطرق لضبط وحدات تحكم تعريف المعلمات. وتشمل هذه الضبط اليدوي، زيغلر نيكولز#39 ؛ الأسلوب والضبط القائم على البرمجيات.

تتضمن عملية الضبط اليدوي تعديل المكاسب بشكل متكرر للوصول إلى الاستجابة المطلوبة. زيغلر نيكولز هي طريقة تسمح بإجراء الضبط بشكل منهجي استنادًا إلى معايير معينة. وتتيح أدوات البرامجيات الضبط الآلي من خلال تنفيذ خوارزميات متقدمة تحسن إعدادات تعريف الهوية الشخصي.

تطبيق أجهزة التحكم في تحديد الهوية الشخصية

التطبيق الصناعي في عمليات مثل الإنتاج الكيميائي، ومعالجة المياه، أو معالجة الأغذية، يتم استخدام ضوابط تعريف المنتج الشخصي في التصنيع للتحكم في درجة الحرارة والضغط والتدفق.

تطبيقات المستهلك: يمكنك العثور على وحدات التحكم في تعريف المنتج الشخصي في أجهزة مثل الثلاجات وأنظمة التدفئة المنزلية وآلات القهوة. وتضمن هذه الضوابط كفاءة استخدام الطاقة والأداء الثابت.

3. القيود والمزايا

ولوحدات التحكم في تعريف الهوية الشخصي العديد من الفوائد ولكن أيضًا بعض القيود.

يمكن تطبيق مزايا أجهزة التحكم في تعريف المنتج بسهولة، كما أنها فعالة مع مجموعة متنوعة من التطبيقات ولديها القدرة على ضبط أدائها. توفر وحدات التحكم في تعريف المنتج تحكمًا دقيقًا يؤدي إلى زيادة كفاءة العملية وتحسين جودة المنتج.

يمكن أن تصارع قيود أجهزة التحكم في تعريف الهوية الشخصي للسيطرة على العمليات المعقدة غير الخطية وتتطلب الضبط المستمر للتغيرات في ظروف العملية. ويمكن أن تتأثر وحدات التحكم هذه بالضوضاء أو الاضطرابات داخل النظام.

قد تكون بدائل أجهزة التحكم في تعريف المنتج مثل أجهزة التحكم التكيفية أو التنبؤ بالنموذج مناسبة بشكل أفضل في حالات معينة. ويمكنها التعامل مع ديناميات معقدة، وتوفر أداءً أفضل لتطبيقات محددة.

أنظمة التحكم الحديثة غير فعالة بدون وحدات تحكم PID. وهي عنصر رئيسي في العديد من الصناعات بسبب قدرتها على تنظيم متغيرات العملية بدقة وموثوقية. ويتعين على المهنيين وعشاق التشغيل الآلي أن يفهموا مبادئ تعريف الهوية الشخصية وتطبيقاتها. وتُعد أجهزة التحكم في تعريف المنتج الشخصي ضرورية للحفاظ على تحكم ثابت وفعال في العمليات المتنوعة مع تقدم التكنولوجيا.