PID (İngilizce: Proportional Integral Derivative) oransal-integral-türevsel denetleyici kontrol döngüsü yöntemi, endüstriyel kontrol sistemlerinde yaygın olarak kullanılan bir geri besleme denetleyicisi yöntemidir. Bir PID denetleyici sürekli olarak bir hata değerini, yani amaçlanan sistem durumu ile mevcut sistem durumu arasındaki farkı hesaplar. Denetleyici süreç kontrol girdisini ayarlayarak hatayı en aza indirmeye çalışır.
Geçmişte istatistik değerleri olmayan bir sürecin ve bilginin olmadığı durumlarda, PID denetleyici algoritması tarihsel olarak en iyi denetleyici olarak kabul edilmiştir.[] PID kontrol algoritması üç parametre ile, özel proseslerin gereksinimleri için kontrol eylemi sağlayabilir. Denetleyicinin tepkisi hatanın denetlenerek yanıtlanması olarak tarif edilebilir.
Bazı uygulamalarda, uygun bir sistem kontrolü sağlamak için sadece bir veya iki işlem kullanmak gerekebilir. Bu, diğer parametrelere sıfır değeri vererek elde edilebilir. Bu durumda PID, ilgili denetim eylemlerinin yokluğuna göre PI, PD, P veya I olarak tanımlanir. Türevsel eylem, ölçüm gürültüsüne maruz kaldığından PI kontrolörleri daha yaygındır. Bir Integral öğesinin olmaması kontrol hareketi nedeniyle sistemin istenilen değere ulaşmasını engelleyebilir.
Temel işlevi
PID algoritması hata değerini azaltmak için üç ayrı sabit parametreyi kontrol eder, bu sebeple bazen üç aşamalı kontrol olarak adlandırılır: oransal, P ile gösterilir; integral, I ile gösterilir; türevsel, D ile gösterilir. Sezgisel olarak, bu değerler mevcut değişim göz önüne alınarak şu şekilde yorumlanabilir; P mevcut hataya bağlıdır, I geçmiş hataların toplamı ve D gelecekteki hataların bir tahminidir. Sistem, bu üç eylemin ağırlıklı toplamı yoluyla kontrol edilerek istenen duruma getirilir. Örnek olarak, bir kontrol vanasının pozisyonu ya da bir ısıtma elemanının çıkış gücü kontrol edilerek istenilen akış veya sıcaklık seviyesi en düşük hata ile elde edilmeye çalışılır.
Yandaki bu parametrelerin nasıl hesaplandığını ve uygulandığını göstermektedir. Şemada görüldüğü gibi PID denetleyici sürekli olarak bir hata değerini hesaplamaktadır. , amaçlanan durum ile ölçülen durum arasındaki farktır. Denetleyici oransal, integral ve türevsel terimleri içeren bir düzeltme uygular. Bu düzeltme, bir kontrol değişkenini ayarlayarak hatayı en aza indirgemeyi amaçlar. Örneğin, düzeltme PID terimlerinin göre bir kontrol valfinin döndürülmesi olabilir.
Bu modelde:
- P terimi, SP−PV hatasının mevcut değeriyle orantılıdır. Örneğin, hata büyük ve pozitifse, kontrol çıktısı, kazanç faktörü "K" dikkate alınarak orantılı olarak büyük ve pozitif olacaktır. Orantısal kontrolün tek başına kullanılması, orantısal yanıtı oluşturmak için bir hata gerektirdiğinden, genellikle ayar noktası ile gerçek işlem değeri arasında bir hataya neden olur. Kontrolör, bir hata olmadığı sürece sistemi ayarlayamaz.
- I terimi, SP−PV hatasının geçmiş değerlerini hesaba katar ve I terimini üretmek için bunları zaman içinde integralini alarak bütünleştirir. Örneğin, orantısal kontrol uygulamasından sonra artık bir SP−PV hatası varsa, integral terimi, hatanın geçmiş kümülatif değerine bağlı olarak bir kontrol etkisi ekleyerek artık hatayı ortadan kaldırmaya çalışır. Hata ortadan kaldırıldığında, integral terimin büyümesi duracaktır. Bu, hata azaldıkça orantılı etkinin azalmasına neden olur ancak bu, artan integral etkisi ile telafi edilir.
- D terimi, mevcut değişim hızına dayalı olarak SP−PV hatasının gelecekteki eğiliminin en iyi tahminidir. Hata değişim oranı tarafından üretilen bir kontrol etkisi uygulayarak SP-PV hatasının etkisini etkin bir şekilde azaltmaya çalıştığı için bazen "öngörülü kontrol" (ingilizce: anticipatory control) olarak adlandırılır. Değişim ne kadar hızlı olursa, kontrol veya sönümleme etkisi o kadar büyük olur.
Ayarlama – Optimum kontrol fonksiyonunu üretmek için bu efektlerin dengesi loop tuning ile sağlanır. Ayar sabitleri aşağıda "K" olarak gösterilmiştir ve bunlar, kontrolörün dışındaki tam döngünün yanıt özelliklerine bağlı olduklarından, her kontrol uygulaması için türetilmelidir. Bunlar, ölçüm sensörünün davranışına, son kontrol elemanına (bir kontrol valfi gibi), herhangi bir kontrol sinyali gecikmesine ve sürecin kendisine bağlıdır. Sabitlerin yaklaşık değerleri, genellikle uygulamanın türü bilinerek başlangıçta girilebilir ancak normalde bir ayar noktası değişikliği ekleyerek ve sistem yanıtını gözlemleyerek uygulamada süreci "çarparak" (ing: bumping) düzeltilir veya ayarlanır.
Kontrol eylemi – Yukarıdaki matematiksel model ve pratik döngü, tüm terimler için bir doğrudan kontrol eylemi kullanır; bu, artan bir pozitif hatanın artan bir pozitif kontrol çıktı düzeltmesi ile sonuçlanması anlamına gelir. Olumsuz düzeltici eylem uygulanması gerekiyorsa, sisteme “ters” hareket denir. Örneğin, akış döngüsündeki valf, %0–100 kontrol çıkışı için %100–0 valf açıklığıysa bu, kontrolör eyleminin tersine çevrilmesi gerektiği anlamına gelir. Bazı proses kontrol şemaları ve nihai kontrol elemanları bu ters işlemi gerektirir. Bir örneği, soğutma suyu için kullanılan bir vana olabilir. Burada arızaya karşı emniyet (ing: fail-safe) modu, sinyal kaybında vananın %100 açılmasıdır; bu nedenle %0 kontrolör çıkışı olduğunda valfin %100 açılmasına neden olmalıdır.
Kaynakça
- ^ a b "PID Theory Explained". NI White Papers. National Instruments. 29 Mart 2011. 16 Ağustos 2017 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 6 Şubat 2018.
- ^ a b Jim Hogenson. . Control Solutions Minnesota. Control Solutions, Inc. 22 Aralık 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Şubat 2018.
- ^ Araki, M. (PDF). 3 Aralık 2008 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
PID Ingilizce Proportional Integral Derivative oransal integral turevsel denetleyici kontrol dongusu yontemi endustriyel kontrol sistemlerinde yaygin olarak kullanilan bir geri besleme denetleyicisi yontemidir Bir PID denetleyici surekli olarak bir hata degerini yani amaclanan sistem durumu ile mevcut sistem durumu arasindaki farki hesaplar Denetleyici surec kontrol girdisini ayarlayarak hatayi en aza indirmeye calisir Gecmiste istatistik degerleri olmayan bir surecin ve bilginin olmadigi durumlarda PID denetleyici algoritmasi tarihsel olarak en iyi denetleyici olarak kabul edilmistir kaynak belirtilmeli PID kontrol algoritmasi uc parametre ile ozel proseslerin gereksinimleri icin kontrol eylemi saglayabilir Denetleyicinin tepkisi hatanin denetlenerek yanitlanmasi olarak tarif edilebilir Bazi uygulamalarda uygun bir sistem kontrolu saglamak icin sadece bir veya iki islem kullanmak gerekebilir Bu diger parametrelere sifir degeri vererek elde edilebilir Bu durumda PID ilgili denetim eylemlerinin yokluguna gore PI PD P veya I olarak tanimlanir Turevsel eylem olcum gurultusune maruz kaldigindan PI kontrolorleri daha yaygindir Bir Integral ogesinin olmamasi kontrol hareketi nedeniyle sistemin istenilen degere ulasmasini engelleyebilir Temel isleviGeribesleme dongusu icinde bir PID denetleyici r t amaclanan sistem durumu y t olculmus mevcut sistem durumudur PID algoritmasi hata degerini azaltmak icin uc ayri sabit parametreyi kontrol eder bu sebeple bazen uc asamali kontrol olarak adlandirilir oransal P ile gosterilir integral I ile gosterilir turevsel D ile gosterilir Sezgisel olarak bu degerler mevcut degisim goz onune alinarak su sekilde yorumlanabilir P mevcut hataya baglidir I gecmis hatalarin toplami ve D gelecekteki hatalarin bir tahminidir Sistem bu uc eylemin agirlikli toplami yoluyla kontrol edilerek istenen duruma getirilir Ornek olarak bir kontrol vanasinin pozisyonu ya da bir isitma elemaninin cikis gucu kontrol edilerek istenilen akis veya sicaklik seviyesi en dusuk hata ile elde edilmeye calisilir Yandaki bu parametrelerin nasil hesaplandigini ve uygulandigini gostermektedir Semada goruldugu gibi PID denetleyici surekli olarak bir e t displaystyle e t hata degerini hesaplamaktadir e t displaystyle e t amaclanan durum r t displaystyle r t ile olculen durum y t displaystyle y t arasindaki farktir Denetleyici oransal integral ve turevsel terimleri iceren bir duzeltme uygular Bu duzeltme bir u t displaystyle u t kontrol degiskenini ayarlayarak hatayi en aza indirgemeyi amaclar Ornegin duzeltme u t displaystyle u t PID terimlerinin gore bir kontrol valfinin dondurulmesi olabilir Bu modelde P terimi SP PV hatasinin e t displaystyle e t mevcut degeriyle orantilidir Ornegin hata buyuk ve pozitifse kontrol ciktisi kazanc faktoru K dikkate alinarak orantili olarak buyuk ve pozitif olacaktir Orantisal kontrolun tek basina kullanilmasi orantisal yaniti olusturmak icin bir hata gerektirdiginden genellikle ayar noktasi ile gercek islem degeri arasinda bir hataya neden olur Kontrolor bir hata olmadigi surece sistemi ayarlayamaz I terimi SP PV hatasinin gecmis degerlerini hesaba katar ve I terimini uretmek icin bunlari zaman icinde integralini alarak butunlestirir Ornegin orantisal kontrol uygulamasindan sonra artik bir SP PV hatasi varsa integral terimi hatanin gecmis kumulatif degerine bagli olarak bir kontrol etkisi ekleyerek artik hatayi ortadan kaldirmaya calisir Hata ortadan kaldirildiginda integral terimin buyumesi duracaktir Bu hata azaldikca orantili etkinin azalmasina neden olur ancak bu artan integral etkisi ile telafi edilir D terimi mevcut degisim hizina dayali olarak SP PV hatasinin gelecekteki egiliminin en iyi tahminidir Hata degisim orani tarafindan uretilen bir kontrol etkisi uygulayarak SP PV hatasinin etkisini etkin bir sekilde azaltmaya calistigi icin bazen ongorulu kontrol ingilizce anticipatory control olarak adlandirilir Degisim ne kadar hizli olursa kontrol veya sonumleme etkisi o kadar buyuk olur Ayarlama Optimum kontrol fonksiyonunu uretmek icin bu efektlerin dengesi loop tuning ile saglanir Ayar sabitleri asagida K olarak gosterilmistir ve bunlar kontrolorun disindaki tam dongunun yanit ozelliklerine bagli olduklarindan her kontrol uygulamasi icin turetilmelidir Bunlar olcum sensorunun davranisina son kontrol elemanina bir kontrol valfi gibi herhangi bir kontrol sinyali gecikmesine ve surecin kendisine baglidir Sabitlerin yaklasik degerleri genellikle uygulamanin turu bilinerek baslangicta girilebilir ancak normalde bir ayar noktasi degisikligi ekleyerek ve sistem yanitini gozlemleyerek uygulamada sureci carparak ing bumping duzeltilir veya ayarlanir Kontrol eylemi Yukaridaki matematiksel model ve pratik dongu tum terimler icin bir dogrudan kontrol eylemi kullanir bu artan bir pozitif hatanin artan bir pozitif kontrol cikti duzeltmesi ile sonuclanmasi anlamina gelir Olumsuz duzeltici eylem uygulanmasi gerekiyorsa sisteme ters hareket denir Ornegin akis dongusundeki valf 0 100 kontrol cikisi icin 100 0 valf acikligiysa bu kontrolor eyleminin tersine cevrilmesi gerektigi anlamina gelir Bazi proses kontrol semalari ve nihai kontrol elemanlari bu ters islemi gerektirir Bir ornegi sogutma suyu icin kullanilan bir vana olabilir Burada arizaya karsi emniyet ing fail safe modu sinyal kaybinda vananin 100 acilmasidir bu nedenle 0 kontrolor cikisi oldugunda valfin 100 acilmasina neden olmalidir Kaynakca a b PID Theory Explained NI White Papers National Instruments 29 Mart 2011 16 Agustos 2017 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 6 Subat 2018 a b Jim Hogenson Control Solutions Minnesota Control Solutions Inc 22 Aralik 2017 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 6 Subat 2018 Araki M PDF 3 Aralik 2008 tarihinde kaynagindan PDF arsivlendi