Rialú PID: Teoiric, Tiúnadh, agus Feidhmchláir le Tiomáineann Gear Servo

San alt seo, léifidh tú:

Ábhar

1. Rialú PID a thuiscint
2. Paraiméadair pid tiúnta
3. Iarratais i dtiomáineann fearas servo
4. Sampla Praiticiúil: Tiúnadh Tiomántán Servo Gear
5. Buntáistí a bhaineann le rialú PID i dtiomáineann fearas servo
6. Deireadh

1. Rialú PID a thuiscint

• Cad is Rialú PID ann?

Rialú PIDis ameicníocht aiseolaisRíomhann sé go leanúnach luach earráide mar an difríocht idir aSetpoint inmhianaithe (SP)agus aAthróg an phróisis tomhaiste (PV). Ansin cuireann sé ceartú i bhfeidhm bunaithe ar thrí chomhpháirt: comhréireach, lárnach, agus díorthach, ag díriú ar an earráid seo a íoslaghdú. Tugtar aschur rialaitheoir PID (U (t)) trí:

Cá háit:

• U (t): Aschur rialaithe.
• e (t): earráid (e (t)=sp - pv).
• KP: Gnóthachan comhréireach.
• KI: Gnóthachan Comhtháite (Ki=Kpti, áit a bhfuil TI an t -am lárnach).
• KD: Gnóthachan Díorthach (KD=kp⋅td, áit a bhfuil TD an t -am díorthach).

Comhpháirteanna de rialú PID

• Téarma comhréireach (p):

Imoibríonn sé leis an earráid reatha.Laghdaíonn sé earráid seasta-stáit ach d'fhéadfadh ascaluithe a bheith mar thoradh air.

Foirmle: KP⋅E (T)

• Téarma lárnach (i):

Aghaidh a thabhairt ar charnadh earráidí roimhe seo.Cuireann an chomhpháirt seo deireadh le hearráid seasta-stáit ach d'fhéadfadh sé cur le ró-róshuim.

Foirmle:

• Téarma díorthach (d):

Freagraíonn sé don ráta athraithe ar an earráid.Cabhraíonn sé le ró -ró -chobhsaíocht an chórais a laghdú agus a fheabhsú.

Foirmle:

Paraiméadair PID a thiúnta

2.1 Modhanna Tiúnta - Tiúnadh Lámhleabhar:

Coigeartaigh KP, KI, agus KD bunaithe ar fhreagairt an chórais.

Céimeanna:

• Socraigh Ki agus KD go nialas.
• Méadaigh KP go dtí go n -osclaíonn an córas.
• Laghdaigh KP go 50% den luach ascalaithe.
• Méadaigh Ki chun deireadh a chur le hearráid seasta-stáit.
• KD a mhéadú chun ró -chobhsaíocht a laghdú agus cobhsaíocht a fheabhsú.

2.2 Modh Ziegler-Nichols:

Is éard atá i gceist le cur chuige níos córasaí maidir le rialaitheoirí PID a thiúnta:

• Socraigh Ki agus KD go nialas.
• Méadaigh KP go dtí go n -osclaíonn an córas go leanúnach (gnóthachan criticiúil KU).
• Tomhais an tréimhse ascalaithe (TU).
• Bain úsáid as an tábla seo a leanas chun KP, TI, agus TD a shocrú:

2.3 Tiúnadh bunaithe ar bhogearraí:

Bain úsáid as uirlisí insamhalta mar MATLAB nó Simulink chun paraiméadair PID a thiúnta go huathoibríoch, ag cinntiú na feidhmíochta is fearr bunaithe ar iompar córais.

3. Iarratais le Tiomántáin Ghiar Servo

Cad is tiomáint giaranna servo ann?

A tiomáint giaranna servocomhdhéanta de aMótar servo péireáilte le giarbhoscaRialú beacht a sholáthar ar shuíomh, luas, agus chasmhóimint. Tá an córas seo lárnach in iarratais éagsúla, lena n -áirítear róbataic, meaisíní CNC, agus próisis uathoibrithe eile.

Ról an rialaithe PID i dtiomáineann fearas servo

• Rialú suímh: Cinntíonn sé go sroicheann an mótar servo an seasamh inmhianaithe go cruinn.
• Luais: Coinníonn sé an luas inmhianaithe faoi ualaí éagsúla.
• Rialú chasóiminte: Aschur chasmhóiminte a choigeartú chun ró -ualú nó stalla a chosc.

Rialú PID a chur i bhfeidhm i dtiomáineann fearas servo

• Rialú suímh:Cinntíonn sé go sroicheann an mótar servo a shuíomh inmhianaithe go cruinn.

  Sampla: lámh róbatach a chur ar uillinn ar leith le cruinneas ard.

• Rialú luais:Coinníonn sé luas comhsheasmhach in ainneoin ualaí éagsúla ar an gcóras, atá riachtanach d'oibríochtaí a dteastaíonn tairiscint aonfhoirmeach uathu.

     Sampla: Luas crios iompair a rialáil chun a chinntiú go n -aistrítear táirgí go héifeachtach trí líne tionóil.

• Rialú chasmhóiminte:Coigeartaigh aschur chasmhóiminte an mhótair servo chun ró -ualú nó stalla a chosc, rud atá ríthábhachtach in iarratais a dhéileálann le hualaí athraitheacha.

   Sampla: An fórsa a bhainistiú a chuir gripper róbatach i bhfeidhm chun míreanna éagsúla a láimhseáil gan dochar a dhéanamh dóibh.

Dúshláin i rialú tiomána servo fearas

• Neamhlíneach: Is féidir le frithchuimilt, cúltaca, agus táimhe tionchar a imirt ar fheidhmíocht an chórais.
• Athruithe a luchtú: Éilíonn athruithe ar ualach tiúnadh oiriúnaitheach paraiméadair PID.
• Beacht ard: Éilíonn cruinneas micron-leibhéal a bhaint amach mionchoigeartú KP, KI, agus KD.

4. Sampla Praiticiúil: Tiúnadh Tiomántán Gear Servo

• Céim 1: Cuir an córas ar bun

Chun tús a chur leis, ceangail an tiomáint giaranna servo le rialtóir agus le gléas aiseolais ar nós ionchódóra. Sainmhínigh go soiléir an pointe ar cheart don chóras a bhaint amach, cibé acu an suíomh sonrach nó an luas inmhianaithe é.

• Céim 2: Tiúnadh Tosaigh

Bain úsáid as an modh Ziegler-Nichols chun KP, TII, agus TD a chinneadh.

Cuir na luachanna i bhfeidhm ar an rialtóir PID.

• Céim 3: Mionchoigeartú

Coigeartaigh KP chun ascaluithe a laghdú.

Méadú KI chun deireadh a chur le hearráid seasta-stáit.

KD a mhéadú chun ró -chobhsaíocht a laghdú agus cobhsaíocht a fheabhsú.

• Céim 4: Tástáil agus Bailíochtú

Tástálacha a dhéanamh chun breathnú ar an gcaoi a bhfreagraíonn an córas do na coigeartuithe PID. Déan anailís ar an bhfeidhmíocht agus déan coigeartuithe breise de réir mar is gá chun an caighdeán rialaithe agus an chobhsaíocht inmhianaithe a bhaint amach.

5.

• Beachtas:Ceadaíonn rialú PID coigeartuithe agus bainistiú cruinne ar shuíomh, luas, agus chasmhóimint, rud a chiallaíonn go bhfuil sé oiriúnach do thascanna ardchruinnithe.
• Solúbthacht:Is féidir an modh rialaithe seo a oiriúnú agus a chur in oiriúint do réimse leathan feidhmeanna ar fud na dtionscal éagsúil, rud a fhágann go bhfuil sé solúbtha.
• Stóinseacht:Coinníonn rialtóirí PID feidhmíocht fiú faoi choinníollacha ualaigh athraitheacha, ag cinntiú iontaofacht in iarratais dhomhanda.
• Simplíocht:Éasca le tuiscint agus le cur i bhfeidhm, teastaíonn íos -thus ar rialú PID agus is féidir é a chur i bhfeidhm go héasca ar chórais rialaithe éagsúla.

6. Conclúid

Is algartam cumhachtach agus ildánach é rialú PID chun córais dhinimiciúla a bhainistiú mar thiomáineann servo fearas. Tríd a theoiric, a modhanna tiúnta, agus a bhfeidhmithe praiticiúla a thuiscint go cuimsitheach, is féidir le hinnealtóirí feidhmíocht an chórais a bharrfheabhsú le haghaidh beachtais, cobhsaíochta agus éifeachtúlachta.

Cibé an bhfuil lámh róbatach á dhearadh agat, meaisín CNC, nó córas iompair thionsclaíoch, tugann PID rialú na huirlisí riachtanacha duit chun rialú beacht agus iontaofa a bhaint amach. Le haghaidh tuilleadh eolais nó chun ár dtairiscintí a fhiosrú tuilleadh, tabhair cuairt orainn ag www.ireocam.com.

Seo míniú an -mhaithFíseán teagaisc faoi rialú PID ag YouTube.