What is Deadband in PID Control: A Comprehensive Guide (باللغة الإنجليزية)

تعلم عن الشرائط الميتةالتحكم في تعريف المعلماتالأنظمة وفوائدها وأنواعها وتنفيذها. فهم كيف يحسن الشريط الميت استقرار النظام ويقلل من تآكل المشغل.

1. أدخل النطاق النهائي للتحكم في تعريف الهوية الشخصي

Deadband هو مفهوم حاسم في أنظمة التحكم PID (التناسبية المتكاملة المشتقة). وهذه المنطقة حول النقطة المحددة التي لا يتم فيها اتخاذ أي إجراءات رقابية. وهذا يعني أن الانحرافات الصغيرة لا يتم الكشف عنها من قبل وحدة التحكم. يقلل الحزام المسدود من التآكل والتعديلات غير الضرورية على المشغلات. وهذا يزيد من استقرار وطول عمر النظام.

فهم التحكم في معرِّف المعلمات

ويستخدم نظام التغذية الراجعة لأجهزة تعريف المنتج على نطاق واسع في أنظمة التحكم الصناعية. وللحفاظ على الناتج المطلوب، فإنه يجمع بين ثلاثة مكونات: نسبية، تكاملية، ومشتقة. يتعامل العنصر التناسبي مباشرة مع الأخطاء الحالية. تكامل يعالج الأخطاء الماضية ومشتق يتنبأ الأخطاء في المستقبل على أساس المعدل الذي تتغير به. وتعمل هذه المكونات معًا لضمان التحكم الدقيق والمستقر.

Deadband هو شكل من أشكال الموسيقى.

Deadband في PID هو المنطقة المحددة مسبقًا حول النقطة المحددة التي لن يعمل عليها جهاز التحكم. يجب على وحدة التحكم عدم إجراء تعديلات طفيفة ثابتة، والتي يمكن أن تسبب تآكلًا بالغًا للمشغلات. يتجاهل جهاز التحكم الأخطاء الصغيرة داخل النطاق الميت ويركز بدلاً من ذلك على الأخطاء الأكثر خطورة التي تتطلب التصحيح.

هناك أنواع مختلفة من الشرائط الميتة

2. يمكن تصنيف المواعيد النهائية إلى نوعين رئيسيين:

1.

Zero-Crossing deadband: يتم تعيين مركز النطاق عند الصفر. يتم تجاهل هذا النطاق من قبل وحدة التحكم، ويستجيب فقط عندما يتجاوز الخطأ حدوده.

2.

خط عبور غير صفري: النقطة المحددة هي#39;t في مركز هذا النوع، ولكن القيم الحدية العليا والدنيا. وطالما كان الخطأ ضمن الحدود، تظل أجهزة التحكم غير نشطة.

الحصيلة النهائية: الفوائد والفائدة

هناك عدة مزايا لاستخدام النطاق الميت مع أجهزة التحكم في تعريف المعلمات:

يمكن أن تساعد النطاقات النهائية في إطالة عمر المحرك عن طريق الحد من الضبط غير الضروري.

* الحد من ضجيج نظام التحكّم -تقلل النطاقات الميتة من تواتر إجراء التحكّم، وبالتالي تخفّض الضجيج.

يعمل النطاق النهائي على تحسين استقرار النظام من خلال التركيز على الأخطاء التي تعتبر كبيرة.

3. PID controllers with Deadband: Implementation (باللغة الإنجليزية)

اتبع الخطوات التالية لتطبيق شريط مسدود على وحدة تحكم في تعريف المعلمات

1.

نطاق النطاق النهائي: حدد الحد الأقصى للمسافة المقبولة حول النقطة المحددة التي لن يتم التحكم فيها.

2.

تعديل خوارزمية التحكم: تضمين منطق النطاق الميت في خوارزمية تعريف المنتج. تحقق إذا كان الخطأ يقع ضمن طريق مسدود قبل اتخاذ أي إجراء.

3.

أمثلة كود النطاق النهائي: فيما يلي بعض الأمثلة على كود النطاق النهائي في لغات البرمجة المختلفة.

* البايثون:

التحكم الرقمي (نقطة محددة، متغير العملية، Kp، Ki، Kd، النطاق الثابت)

خطأ = Setpoint -Process_Variable (باللغة الإنجليزية)

إذا كان خطأ في عضلات البطن، ثم شريط ميت هو:

إرجاع 0

حساب شروط تعريف المنتج والتحكم في المخرجات

#…

* أردوينو:

تحكم pid_double (double setpoint، double process_variable، double Kp، double Ki، double Kd، double deadband)

خطأ مزدوج = نقطة محددة -عملية _ متغير ؛

إذا (خطأ) < شريط ميت)

إرجاع 0

}

حساب شروط تعريف المنتج والتحكم في المخرجات

////…

}

4. اعتبارات للاستخدام العملي

النظر في ما يلي عند تنفيذ الطرق المسدودة:

* اختيار النطاق النهائي الصحيح: يجب أن تختار النطاق الميت بناءً على نظامك#39. احتياجات محددة. يمكن أن يتسبب الحزام الميت الكبير جدًا في عدم كفاية التحكم في حين أن الحزام الصغير جدًا يمكن أن يسبب اهتراء مفرط في المشغل.

قد يكون الموت عائقاً في حين أنها قد تحسن من استقرار المركبة والحد من التآكل عليها، كما أنها تبطئ من وقت استجابتها للأخطاء الطفيفة ولكن المهمة.

الاختبار والتوليف: لضمان أفضل أداء، اختبار النظام وضبط قيمة الحزمة الميتة.

أمثلة على التطبيقات

يمكن استخدام النطاق النهائي لتحسين أداء أنظمة التحكم في مجموعة متنوعة من التطبيقات.

1.

تستخدم الموجات القاتلة في أنظمة التحكم في درجة الحرارة لمنع النظام من التعديل المستمر للتغيرات الصغيرة في درجة الحرارة، وبالتالي الحد من تآكل العناصر الحرارية.

2.

التحكم في سرعة المحرك: يستخدم النطاق الميت في التحكم في سرعة المحرك لتجنب إجراء تعديلات متكررة للسرعة للانحرافات الصغيرة. هذا يطيل عمر المحرك، ويحسن الاستقرار العام.

5. وتخلص المادة إلى ما يلي:

ميزة النطاق الميت هي جزء مهم من أنظمة تعريف المنتج. يساعد على تقليل عدد التعديلات غير الضرورية والضوضاء مع تحسين استقرار النظام. يمكن أن يؤدي فهم واستخدام شريط الميتة بشكل صحيح إلى تحسين طول عمر وأداء نظام التحكم الخاص بك.