تنظيم ضرايب PID

ضرایب کنترل کننده PID {بخش سوم}

مقدمه اى بر ضرایب کنترل کننده PID

در ادامه می خواهیم در مورد ضرایب کنترل کننده PID بحث كنيم. ابتدا از لینک زیر بخش دوم را مطالعه کنید:

  1. کنترلر PID چیست؟{بخش اول}
  2. انواع سيستم هاى كنترلى {بخش دوم}

کاربران محترم، خواندن این جلسه بدون انجام تمرینات آن و گام به گام پیش رفتن با درس كافى نمى باشد. لطفا تمرين هاى آخر جلسه به همراه لينك هاى ارسال شده را به دقت مطالعه كنيد تا به درك كامل و عميقى از مطالبى كه در ادامه مى آيد برسيد.

PID مخفف Proportional Integral Derivative مي باشد.

Proportional: تناسب

Integral: انتگرال

Derivative: مشتق

به طور ساده کار یک سیستم کنترلی PID در یک ربات این است که با استفاده از موقعیت ربات در گذشته و موقعیت فعلی ربات و خطاهای احتمالی در آینده یک سیستم کنترلی مناسب را پیاده سازی می کند. این سه پارامتر در انتها با هم جمع می شوند و یک مقدار مشخص را تحویل ما می دهند که بهینه ترین مقدار است.

سیستم کنترلی PID

P: تعیین کننده میزان تاثیرگذاری موقعیت فعلی ربات در مقدار خروجی

I: تعیین کننده میزان تاثیرگذاری خطاهای زمان گذشته در مقدار خروجی

D: تعیین کننده میزان تاثیرگذاری خطاهای احتمالی مربوط به زمان آینده ربات در مقدار خروجی

یک مثال میزنیم تا ضرایب کنترل کننده PID واضح تر شود(فقط جنبه مثال دارد!)


نحوه تاثير D در كاهش خطا

عبارت D کمترین تاثیر را در بین ضرایب کنترل کننده PID دارد و بیشتر کنترل کننده ها بر پایه همان الگوریتم PI بنا نهاده می شوند. استفاده از عبارت D و بهره مشتق گیر در سیستم های کنترلی خاصی کاربرد دارد و برای حذف Overshoot هایی است که توسط بهره انتگرال گیر ایجاد شده است. در صورتی که این اوورشوت ها مقادیر بالایی داشته باشند و از محدوده مجاز خارج شوند و برای سیستم خطرناک باشند از بهره مشتق گیر Kd استفاده می کنیم. دو واحدی که به صورت موثر در عبارت مشتق گیر دخیل هستند دقیقه ها و ثانیه ها هستند. 

 در شکل زیر نحوه تاثیر این سه پارامتر با هم نشان داده شده است. همانطور که مشاهده می کنید ابتدا کنترل کننده P وارد عمل می شود و خطای حالت دایم را تا حدود زیادی کاهش می دهد ولی صفر نمی شود تا اینکه کنترل کننده I وارد عمل می شود و آن را صفر می کند ولی تعداد زیادی Overshoot و Undershoot به سیستم اضافه می کند که نامناسب است به همین دلیل کنترل کننده D وارد عمل می شود و این نوسانات ناخواسته را حذف می کند و سیستم را به حالت پایدار می رساند.نتایج حاصل از ضرایب مختلف PID

تمرین:

  1. خطا در سيستم هاى كنترلى به چه معناست؟
  2. ضرايب P و I و D را شرح دهيد؟
  3. Undershoot و Overshoot چه معناست؟
  4. گين در ضرايب PID به چه معناست؟

این جلسه هم به پایان رسید. برای اطلاع از جلساتی که در آینده بر روی سایت قرار داده می شود و همچنین مطالبی که در کانال ما منتشر می شود می توانید ما را در محیط های مجازی دنبال کنید:

16 پاسخ
« دیدگاه های قدیمی تر
  1. سیامند says:

    سلام لطفا یک شماره تلفن جهت حل مشکلات سایت ارایه فرمایید. مشکلات ورود به اکانت ودسترسی به مطالب زیاد شده.

    پاسخ
    • پشتیبان فنی says:

      با سلام.
      لطفا از آیدی زیر در تلگرام برای پاسخگویی استفاده کنید :

      @robotech_academy

      با تشکر.

      پاسخ
  2. غلامی says:

    با سلام واحترام
    ممنون از مطالب مفیدتون، برای طراحی یک کنترل کننده pid برای شبکه ایی که حلقه بازش یه صفر سمت راست داره، و حلقه بسته اش ناپایدار هستش از چه روشی باید ضرایب pid رو تعیین کنیم؟ اگه امکان داره لطفا جواب بدید.
    با تشکر

    پاسخ
  3. مهدی ملک حسینی says:

    عرض سلام و خسته نباشید
    ممنون از مطلب مفیدتون
    جناب قاسمی من در خصوص روش‌های اصلاح PID و در واقع همون PIDهای اصلاح شده دنبال مطلب هستم. مقاله یا کتابی سراغ دارین؟

    پاسخ
    • قاسم قاسمی says:

      سلام جناب ملک حسینی
      بحث مربوط به ضرایب PID بسیار گسترده می باشد و در صورتی که برای کار خاصی به این ضرایب نیاز دارید پیشنهاد میکنیم از موتور جستجوی گوگل استفاده کنید. اگر هم در جایی از مقالات به کمک نیاز داشتید مطرح نمایید.
      با آرزوی موفقیت برای شما

      پاسخ
  4. حسین شارونی زاده says:

    خیلی عالی و مفید بود
    ممنونن که به مردم خودتون کمک علمی میکنین

    پاسخ
« دیدگاه های قدیمی تر

دیدگاه خود را ثبت کنید

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *