PID Denetimin kullanım alanları hakkında detaylı bilgi lazım!!!

[schmacher25]

arkadaşlar PİD denetim hakkında bana bilgi lazım benim için öenmli öğrenciyim ders konum benim sizlerden cevap bekliyorum....

 

[ABYS]

Ödevin tam olarak konusunu ve ne seviyede bilgi istediğini söylersen yardımcı olmaya çalışırım.

 

[X-KhaN]

bunu sizde biliyorsunuzdur muhtemelen, wikipedia ya PID yazarsanız da bu çıkar muhtemelen,

PID: Bir sistemin sonucunun girilen veri ile sonsuz küçük örneklemeler alarak karşılaştırılması, bu karşılaştırma sonucunda çıkan hata payının geri besleme olarak inputa dahil edilmesi ile yapılan bir kontrol türüdür. amaç bir set değerine mümkün mertebe en ideal şekilde (dikkat edin hızlı ya da yakın değerde değil, en ideal şekilde) yakınsamayı sağlamaktır. Açılımı Propotional Integral Derivative Kontrol dür. bir diferansiyle denklemle ifede edilir. denklemde isimden de anlaşıldığı gibi, bir Sabit, bir Integral fonksiyonu bir de Türev fonksiyonu vardir. Yani matematiksel ifadeyle
Y(t) = K + N[integral[ x(t)] d(t)] + M [x(t)/d(t)]

olarak verilebilir. Denklem karmaşık olsa da dikkat etmemiz gereken bir kaç nokta var aslında önemli olan...
1) K, N, M bunlar Propotion, Integral ve Derivative katsayılarıdır. Her hangi bir PLC ya da proses otomasyon programı açtığınızda PID ayarlarında sizden girmenizi istediği birincil değerleridir. bunun yanı sıra hysterisis gibi başka parametreler de görebilirsiniz. ama şimdilik bu kadarına gerek yok sanırım. Yani kullandığınız software Denklemin Türevli ve integralli kısımlarını kendisi hesaplar. bize sadece sabit parametrelerini girmemizi ister.
2) Denklemin Görüntüsü sönümlenen bir Sinus dalgasi gibidir. yani gittikçe set noktasına yakınsayan ve bu set noktasını sürekli olarak sadece sonsuzda yakalayabilen bir eğri elde ederiz. ve girdiğimiz katsayılar bu eğrinin set noktasının ne kadar yakınında salınacağını, ne kadar sürede set noktasına istenilen hata payları dahilinde yaklaşabileceğini, ve fonksiyonun maksimum pik noktasinin set değerinin ne kadar üzerinde olacağını belirleyebiliyoruz.
3) Bir sistemin proses kontrolü çkartılırken genellikle zaman düzleminde çalışılmaz. zaman domaini bir sürü ağır matematiksel işlem yapma gerekliliği getirdiği gibi, bazi detay noktalari da gözümüzden kaçırmamıza neden olabilir. z-düzlemi denilen bir düzlemde çalışılır genellikle... bu düzlemde bir PID denklemi yazmamiz gerekir ise denklemin gerekli şekilde revize edilmesi gerekir.

Yukarıdaki bilgilerin çoğu teoriktir. Ders olduğunu söylediğiniz için bu şekilde anlattım. Eğer bir makine üzerinde örneğin sıcaklık PID si yapıyorsaniz ve Siemens bir sistem kullanıyorsaniz, geçmiş deneyimlerinizden edindiğiniz PID katasyılarını ve diğer verileri girersiniz, sonra sistemi çalıştırır auto tune dersiniz, sıcaklık bir sure sacmalar, auto tune bitirdiğinizde, zaten yukarıda bizlere okulda öğretilen hesabu PLC kendisi yapar, ve denklem parametrelerini bizim haberimiz bile olmadan oluşturur. geriye sadece çalışan bir makine kalır.

Bilgilerinize....

 

[d1esell]

Set değer ve aktuel değer arasındaki farka hata dersek
P oransal kazanç o anki hatanın belirli bir katıyla çıkışı kontrol eden değişkendir
I integral(toplamsal) etkisi demektir, bu da mevcut hata ve daha önceki hataların toplamıyla çıkışa etki eden değerdir.
D türevsel(değişim miktarı) etkisidir, bu da mevcut hatanın bir önceki hatayla değişiminin miktarıyla çıkışa etki eden değerdir.
Çıkış bu üç etkinin toplamıyla kontrol edilir, hata sıfıra yaklaştıkça(aktuel değer set değeri yaklaştıkça) P ve D nin etkisi azalır neden dersen P hatanın bir katıydı hata yok olmaya yakın, D ise hatada değişimi arar o da azalmış, I integral (lisede öğretilen ama neden öğrendiğimizi anlamadığımız) devrede, sistem çıkışı integral etkisi altına girer ve integralle aktuel deger kumanda altında kalır. Integralin devrede olması demek aktuel değerin set degere kadar gelirken harcadığı süre içerisinde girişten aldığı hata örneklerinin toplanmasıyla oluşan kontrol değeridir.

Hata sıfıra yakınken(sistem oturmuşken), sıcaklıktan örnek verecek olursak, oturmuş bir sıcaklığı, ani bir soğutmada soğumanın ne kadar hızlı olduğuyla D türev kontrolü alır ve sistemi hatanın değişim miktarının oranıyla tepki vererek ısıtır, soğuma hızı azaldığında(hatanın değişim miktarı sıfıra gittiğinden türevin etkisi azalır) ve tekrar P ve I kontrolü ele alarak set değere sistemi oturtur.

D katsayısı sistemin dinamikliğini belirler, sistemdeki aktuel değerin tepe noktalarında etkisi yok denecek kadar azdır, o yüzdendir ki matematiksel olarak, bir fonk.da birinci türevi sıfıra eşitlemek fonksiyoun maksimum veya minimum yaptığı noktaları bulmaya yarar(matematikten hatırlayın 2nci derece denklemler konusu). Kısaca bu türev olayı aktuel değerin değişim hızı ne kadar fazlaysa o kadar fazla kontrolü eline alır. Sizin için dinamiklik önemli degilse P-I kontrollede işinizi halledersiniz.

Sistem ilk startı aldığı durumda ise P nin hata fazla old. için etkisi fazladır, I daha hataları toplama işlemine yeni başlamıştır, D ise aktuel değerin set degere yaklaşma hızıyla orantılı oldugundan sistemin dinamik cevap vermesine göre etkisini gösterir.

Kısaca üç adet cambazı bir ipte tutma tekniğidir ve PID katsayıları otomatik bulan ayarlar(Autotunning deniyo) bu tip PID kontrol cihazlarıyla veya PLC yazılımlarıylada bu katsayılar bulunabiliyor.

Engineers-Excel.com: PID Loop Simulator
PIDTuningOptimization - ControlsWiki
CTM: PID Tutorial
MATLAB Central - File detail - PID Controller Matlab Code
MATLAB Central - File detail - Temperature Control with the Use of PID