I. Kirish
Sanoat avtomatlashtirish va boshqarish tizimini boshqarish, PID Controller (Precal {{{- integral {{{- integratsion boshqaruvchi) va PWM Controler (puls kengligi-modulyateri) bir-ikki o'lchovli boshqaruv strategiyalari hisoblanadi. Garchi ular tizimni aniq nazoratni amalga oshira olishsa-da, printsipda, qo'llanma va nazorat xususiyatlariga jiddiy farqlar mavjud. Ushbu qog'ozda PID boshqaruvchisi va PWM boshqaruvchisi ular orasidagi farqlarni aniqlash uchun batafsil taqqoslanadi va tahlil qilinadi.
II. PID boshqaruvchisi haqida umumiy nuqtai
PID boshqaruvchisi - bu mutanosib (P), integral (i) va differentsial (d) uchta nazorat shartlaridan iborat. Nazorat qiluvchi ob'ektning chiqish qiymati va kerakli qiymat (masalan, xato) o'rtasidagi farqni o'lchaydi va keyinchalik bu xatoning fikr-mulohazalarini boshqarish va keyinchalik bu noto'g'ri vaziyatga qarab protsessor bo'lishi mumkin.
Printsip
PID boshqaruvchisining printsipi xatti-harakatlarni ko'rib chiqishga asoslangan. Avval u boshqariladigan ob'ektning mahsulot qiymatini o'lchaydi va keyin uni kerakli qiymat bilan solishtiring. Keyin, xato boshqaruvchi mahsulotni ishlab chiqarish uchun mutanosib, integratsiya va differental nazorat shartlariga muvofiq qayta ishlanadi. Ular orasida mutanosib boshqarish muddati xatoga mutanosib va xatoni tezlashtirish uchun ishlatiladi; Integral nazorat muddati asosan külülvet xatosini bartaraf etish va tizimni barqaror qilish uchun ishlatiladi; Differentsial boshqarish muddati nazoratchi mahsulotni xatoning o'zgarishi tezligiga muvofiq sozlaydi, bu tizimni tezroq bajaradi va haddan tashqari oshirib yuboradi.
Arizalar
Pid boshqaruvchilari sanoatni avtomatlashtirishni boshqarish tizimlarida, elektron uskunalar nazorati, robototexnika va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi. Harorat nazorati tizimida PID kontrolyatorlari tegishli qiymatga yaqin bo'lgan harorat va kerakli harorat o'rtasidagi farqni aniq o'lchash uchun kerakli haroratni barqarorlashtirish uchun isitish yoki sovutish uskunalari ishlab chiqarishni sozlash. Robototexnikadagi PID boshqaruvchilar pozitsiyaning haqiqiy va istalgan pozitsiyasi o'rtasidagi farq o'lchanadi va robotning aktuatorining aniqligini ta'minlash uchun robotning aktuator chiqishi mos keladi. Bundan tashqari, PID kontrolleri avtoulovni boshqarish, oqimlarni boshqarish va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi.
Boshqarish xususiyatlari
PID kontsepteri o'z-o'zini - moslashuv qobiliyatiga ega va haqiqiy vaziyatga qarab boshqarish paramikasini dinamik jihatdan o'zgartirish mumkin. U barqaror holatda tezda javob berishi va tashqi tartibsizliklar va tizim o'zgarishi mumkin. Bundan tashqari, PID boshqaruvchisi, shuningdek, tizimning aniq nazoratini amalga oshirishi mumkin bo'lgan aniq nazorat va yuqori barqarorlik xususiyatlariga ega.
III. Pwm nazoratchisiga umumiy nuqtai
PWM boshqaruvchisi - bu pulllar burchini sozlash orqali chiqish signalining o'rtacha darajasini boshqaradigan boshqaruv strategiyasidir. Sog'lomlashtirish vaqtini nazorat qilish uchun vaqtincha elektr ta'minotini yoqish va o'chirish uchun kerakli natijani nazorat qiladi. Dek-motni boshqarish vositasi kabi, masalan, DC dvigatelni boshqarish kabi doimiy ravishda taqsimlanadi.
Printsip
PWM boshqaruvchisining printsipi bu kuchlanish va joriy kuchlanish va oqimlarni pulslar kengligini o'zgartirib boshqarishdir. PWM signalida yuqori daraja uzoq davom etadi va past daraja qisqa va past daraja qisqa, shu bilan elektr energiyasini almashtirish. Xususan, PWM signallari yuqori bo'lganda, o'chirish o'chirilgan va yuk ko'tarish orqali oqim oqimlar; PWM signallari past bo'lganda, almashtirish tugaydi va oqim oqishini to'xtatadi. Shuning uchun, PWM signalining yuqori va past vaqtini o'zgartirib, elektr tarmog'idagi kuchlanish va elektr tarmog'idagi oqimlarni boshqarish mumkin bo'lishi mumkin.
Arizalar
PWM kontrasterlari odatda doimiy signallarda qo'llaniladi, bu erda doimiy signallar DM avtomatini boshqarish singari taqlid qilishlari kerak, masalan, DC avtomatini boshqarish kabi yorqinlikni sozlash va audio kuchaytirgichlar va audio kuchaytirgichlar mavjud. Ushbu dasturlarda pwm kontrasterlari aniq signalning burch tsiklini sozlash va qurilmani aniq boshqarishni amalga oshirish orqali chiqish signalining o'rtacha darajasini aniq boshqarishi mumkin.
Boshqarish xususiyatlari
PWM boshqaruvchisi signal almashinuv chastotasi va burch tsikliga juda sezgir va natijada ishlab chiqarilgan mahsulotning o'rtacha darajasini aniq boshqarishi mumkin. U tezda javob berishi va ishlab chiqarishni sozlashi mumkin, ammo o'z-o'zini- o'ziga moslashtirish qobiliyatiga ega emas. PWM boshqaruvchisining afzalliklari oddiy va intuitiv, ba'zi dastur stsenariylari uchun mos va arzon narxlarda, yuqori nazoratni talab qilmaydigan ba'zi stsenariylarga mos keladi.
IV. PID kontrolleri va pwm nazoratchisini taqqoslash
Printsipni taqqoslash
PID nazoratchisi boshqariladigan ob'ekt va kerakli qiymat (ya'ni kerakli qiymat (ya'ni kerakli qiymat) ning chiqish qiymati (ya'ni) ning chiqish qiymati, shuningdek, xatolarni qayta ishlash bo'yicha mutanosib, integratsion va differentsial nazorat qilish shartlariga asoslanadi. Boshqa tomondan, pwm nazoratchisi, elektr tarmog'idagi kuchlanishni va oqimni elektr uzatish signalining o'rtacha darajasini nazorat qilish uchun pull va oqimni boshqaradi.
Ilova taqqoslash
PID kontrollerlari dasturni boshqarish, pozitsiyalarni boshqarish, tezlikni boshqarish va boshqa aniq boshqarishni talab qiladigan dastur stsenariylari uchun mos keladi. Pwm kontrollerlari odatdagidek, DC Motor tezligini boshqarish kabi analog uzluksiz signallarni talab qiladigan dasturlarda qo'llaniladi, yorqinlikni sozlash, audio kuchaytirgichlar va boshqalar. PWM boshqaruvchilari moslashuvchan qobiliyatiga ega emasligi sababli, ular yuqori nazoratni talab qiladigan ba'zi dasturlarda mos kelmasligi mumkin.
Nazorat xususiyatlarini taqqoslash
PID kontsepteri o'z-o'zini - moslashuv qobiliyatiga ega va haqiqiy vaziyatga qarab boshqarish paramikasini dinamik jihatdan o'zgartirish mumkin. U tezda barqaror javob qaytarishi mumkin va tashqi tartibsizliklar va tizim o'zgarishga chidamli. Bundan tashqari, PID boshqaruvchisi aniq boshqarish va yuqori barqarorlik bilan tavsiflanadi. Boshqa tomondan, PWM boshqaruvchisi signal almashinuv chastotasi va burch tsikliga juda sezgir bo'lib, natijaning o'rtacha darajasini aniqlay oladi. Biroq, u o'z-o'zini - moslashish qobiliyatiga ega emas va tizimning haqiqiy ahvoli bo'yicha boshqaruv parametrlarini jadallashtirish mumkin emas. Shuning uchun, bir nechta dasturlarda katta cheklovlar mavjud bo'lishi mumkin.
V. Xulosa.
Xulosa qilib, PID boshqaruvchisi va PWM nazorati bo'yicha sezilarli farqlar mavjud, ular - prognoz va aniq boshqarish va barqarorlikni talab qiladigan xatolar va yuqori barqarorlik bilan tavsiflanadi. Boshqa tomondan, intuitiv, intuitiv, intuitiv bo'lishning kengligini o'zgartirish orqali, PWM boshqaruvchisi chiqish signalining o'rtacha darajasini boshqaradi va yuqori nazoratni talab qilmaydigan ba'zi dastur stsenariylariga mos keladi. Qaysi boshqaruvchini ishlatishni tanlashda, tegishli talablar va boshqarish maqsadlariga muvofiq keng qamrovli ko'rib chiqish kerak.