What Is Offset in PID Controler: Understanding and Addressing Steady-State Error (باللغة الإنجليزية)

   1.  المقدمة

وحدات التحكم في تعريف المعلماتمنذ فترة طويلة تعتبر واحدة من الأدوات الأساسية في التحكم في العملية، تخدم للحفاظ على النواتج المطلوبة من الأنظمة مع إدارة قضايا التعويض بفعالية. فهم التبعية#إن معنى (39) والطريقة المثلى لمعالجته هما جانبان رئيسيان للأداء الأمثل لأجهزة تحديد الهوية الشخصية ؛ في هذه المقالة نحن ندرس هذا المفهوم جنبا إلى جنب مع الطرق المؤثرة على كيفية تأثيرها على أداء النظام وكذلك الحلول المحتملة.

2. Underق.tanding PID Controlers

وتستخدم وحدات التحكم في تعريف المنتج على نطاق واسع آليات التغذية الراجعة لحلقة التحكم الموجودة في أنظمة التحكم الصناعية. والغرض منها هو حساب قيمة الخطأ باستمرار بين النقطة المحددة المرغوبة وقيم متغيرات العملية المقيسة وتقليل هذا الفرق باستخدام تعديلات مدخلات التحكم في العملية من أجل تقليل قيم الخطأ.

* نسبي (P): يوفر المكون النسبي قيمة إخراج ترتبط مباشرة بقيمة الخطأ الحالية، وتوفير إجراءات التحكم التي تستجيب مباشرة إلى حجمها.

* العنصر المتكامل (I): يعالج العنصر المتكامل الأخطاء السابقة بدمج الأخطاء على مر الزمن للحد من أخطاء الحالة الثابتة المتبقية الموجودة مع وحدات تحكم متناسبة تناسبياً صارماً.

* الاشتقاق (D): يتنبأ المكون المشتق بالأخطاء المستقبلية على أساس معدل تغيرها ويوفر إجراءات تحكم متناسبة معها -مما يساعد على تثبيط استجابة النظام مع تقليل تجاوز الهدف.

3. ما هو التعويض في أنظمة التحكم PID

تشير الإزاحة إلى أي اختلاف مستمر بين متغير العملية ونقطة الضبط التي تستمر على الرغم من جهود وحدة التحكم. ونتيجة للضبط غير السليم أو الاضطرابات الخارجية، تفشل متغيرات العملية في الوصول إلى النقطة المحددة المرجوة. ينتج عن ذلك أخطاء حالة ثابتة مستمرة.

* يشير مصطلح التعويض إلى أي خطأ في الحالة الثابتة يتبقى بعد أن تخمد جميع الآثار العابرة وتبدد جميع الآثار الناجمة عن الاضطرابات العابرة من النظام.

* الأسباب: يمكن أن تنتج الموازنة من مصادر مختلفة مثل تغيرات الحمولة أو الاضطرابات الخارجية أو التشكيل غير الصحيح لبارامترات تعريف المنتج. ولكن في نظم الرقابة التناسبية فقط، لا يمكن تجنب التعويض لأن ناتجه يرتبط مباشرة بأي أخطاء تحدث.

يمكن أن تؤثر المقايضة سلبًا على أداء أنظمة التحكم، مما يؤدي إلى عدم الكفاءة وانخفاض جودة المنتج وزيادة التكاليف التشغيلية. وعلى هذا فإن فهم تأثيرها يشكل ضرورة أساسية لابتكار استراتيجيات السيطرة الناجحة.

* أداء النظام: يمكن أن يؤدي الإزاحة إلى خروج النظام عن معاييره المثالية ويؤدي إلى أداء دون المستوى ؛ على سبيل المثال في أنظمة التحكم في درجة الحرارة يمكن أن يؤدي إلى أن تكون درجة حرارة العملية أعلى أو أقل باستمرار من النقطة المحددة.

* أمثلة من العالم الحقيقي: يمكن أن تتجلى الأوفست في التطبيقات الصناعية بطرق عديدة. فعلى سبيل المثال، يمكن أن تهدد الانحرافات في تركيز المنتج جودة واتساق المنتجات النهائية المنتجة باستخدام العمليات الكيميائية.

4. معالجة الإزاحة في أجهزة التحكم في الهوية الشخصية

هناك العديد من الإستراتيجيات المتاحة لتقليل أو القضاء على الإزاحة، ولكن وحدات التحكم في تعريف الهوية الشخصي تلعب دورًا محوريًا من خلال دمج الخطأ مع مرور الوقت لتعديل مخرجات الإخراج وفقًا لما تم العثور عليه.

* الإجراء المتكامل: في نظم التحكّم في التعرّف التفاعلي التفاعلي، يراكم الإجراء المتكامل الأخطاء مع مرور الوقت ويعدّل المخرجات استجابة لأخطاء الحالة الثابتة. زيادة المكسب المتكامل يساعد على جعل متغيرات العملية أقرب إلى نقطة الضبط الخاصة بها عن طريق تقليل الأخطاء التعويضية.

* طرق التوليف: يمكن أن يؤدي الضبط الصحيح لمعلمات التعرّف المسبق إلى خفض الإزاحة بشكل يُعتد به. يمكن استخدام تقنيات مثل طرق زيغلر -نيكولز أو كوهين -كون لتحديد الإعدادات المثلى.

5. استراتيجيات عملية للسيطرة على الإزاحة

تتطلب الإدارة السليمة للمعادلة ضبط بارامترات تعريف الهوية الشخصية ورصدها بانتظام وتعديلها -وفيما يلي بعض الاقتراحات العملية للتعامل مع المعاوضة في وحدات التحكم في تعريف الهوية الشخصية:

* أفضل الممارسات: ابدأ باستخدام وحدة تحكم متناسبة فقط لاكتساب رؤية واضحة عن كيفية تصرف النظام قبل إضافة مكونات وحدة تحكم متكاملة ومشتقة تدريجياً مع إجراء التعديلات اللازمة على المكاسب للحد من التعويض مع توفير تحكم مستقر.

* تجنّب: يمكن أن تؤدي الأوضاع غير الصحيحة للكسب المتكامل إلى تذبذبات وعدم استقرار مفرطة في نظامك، لذلك فإن مراقبة أدائه بانتظام وإجراء التغييرات اللازمة حسب الاقتضاء ستضمن التحكم الأمثل.

6. خاتمة

إزاحة وحدة التحكم في تعريف المنتج هي مشكلة غالبًا ما تعيق الأداء والكفاءة في أنظمة التحكم، مما يعيق تشغيلها الأمثل وزيادة التكاليف. ومن خلال فهم أسبابها وآثارها وتوظيف طرق فعالة للتعامل معها، يمكنك ضمان أن يعمل جهاز كشف البيانات الشخصية الخاص بك على النحو الأمثل -فالرصد المنتظم وتعديل معلمات كشف البيانات الشخصية أمر حيوي في الحفاظ على كفاءة النظام مع تقليل التعويض.