Thursday, 4 November 2021

TEKNIK TUNING PID DENGAN TRIAL AND ERROR METHOD (Pilihan jenis pengawal) - Siri 2




Siri 1 sebelum ini telah menerangkan secara asas pengawal mod kadaran, integral dan derivatif, begitu juga rasional dan penggunaannya. Walau bagaimanapun, beberapa kaedah/ petua tidak diberikan iaitu kesesuaian menggunakan jenis jenis pengawal.

 

1 Pengawal on-off

Pengawal on-off ialah pengawal yang paling mudah dan ia mempunyai beberapa kelebihan penting. Ia menjimatkan, mudah untuk mereka bentuk dan ia tidak memerlukan sebarang penalaan parameter. Jika ayunan akan menghalang operasi sistem dan jika penalaan parameter pengawal perlu dielakkan, maka pengawal on-off adalah penyelesaian yang baik. Di samping itu, jika penggerak berfungsi hanya dalam dua mod (on dan off), maka hampir selalunya pengawal ini sesuai digunakan untuk penggerak sedemikian. Itulah sebab mengapa pengawal on-off sering digunakan dalam peralatan rumah (peti sejuk, mesin basuh dsb.) dan dalam industri proses apabila keperluan kualiti kawalan tidak tinggi (kawalan suhu dalam bangunan dsb.). Kelebihan tambahan pengawal on-off ialah ia secara amnya tidak memerlukan sebarang penyelenggaraan.

 

2 Pengawal P

Pengawal P digunakan, apabila gandaan besar diperlukan untuk memperbaiki ralat keadaan mantap. Sistem yang stabil tidak mempunyai masalah apabila gandaan besar digunakan. Sistem sedemikian adalah sistem dengan satu storan tenaga (sistem kapasitif tertib pertama). Jika ralat keadaan mantap malar boleh diterima dengan proses sedemikian, maka pengawal P boleh digunakan. Ralat keadaan mantap kecil boleh diterima jika penderia akan memberikan nilai yang diukur dengan ralat atau jika kepentingan nilai yang diukur tidak terlalu besar. Contoh sistem sedemikian ialah kawalan paras cecair dalam tangki apabila paras anggaran tepat cecair mencukupi untuk operasi loji yang betul. Juga, dalam kawalan lata kadang-kadang tidak penting jika terdapat ralat di dalam gelung dalam, jadi pengawal P boleh menjadi penyelesaian yang baik dalam kes sedemikian. Mod terbitan tidak diperlukan jika proses itu sendiri pantas atau jika sistem kawalan secara keseluruhan tidak mesti cepat bertindak balas. Proses pesanan pertama bertindak balas serta-merta pada perubahan isyarat rujukan, jadi tidak perlu meramal ralat (memperkenalkan mod D) atau mengimbangi ralat keadaan mantap (memperkenalkan mod I) jika mungkin untuk mencapai ralat keadaan mantap yang memuaskan hanya menggunakan P pengawal.


3 Pengawal PD

Telah diketahui umum bahawa proses terma dengan penebat haba yang baik bertindak hampir sebagai penyepadu. Memandangkan penebat adalah baik dan kehilangan haba adalah kecil, bahagian tenaga yang paling penting yang membawa kepada sistem digunakan untuk kenaikan suhu. Proses tersebut membolehkan gandaan besar supaya mod integral dalam pengawal tidak diperlukan. Proses-proses ini boleh digambarkan sebagai sambungan berbeza storan tenaga haba. Tenaga terma dialihkan dari satu storan ke storan yang lain. Secara umum, dengan proses sedemikian terdapat proses dinamik dengan inersia yang besar. Memandangkan dinamik adalah perlahan, mod derivatif diperlukan untuk mengawal proses tersebut. Mod kamiran hanya akan memperlahankan dinamik menjadi lebih perlahan. Sebab lain untuk menggunakan pengawal PD dalam sistem sedemikian adalah mungkin untuk mengukur suhu dengan tahap hingar yang rendah dalam isyarat yang diukur. Pengawal PD sering digunakan dalam mengawal objek yang bergerak seperti kenderaan terbang dan bawah air, kapal, roket dan lain-lain. Salah satu sebabnya adalah untuk menstabilkan kesan pengawal PD pada perubahan mendadak dalam pembolehubah tajuk y(t). Selalunya "giro kadar" untuk pengukuran halaju digunakan sebagai penderia perubahan task objek bergerak.


4 Pengawal PI

Pengawal PI ialah jenis yang paling kerap digunakan hari ini dalam industri. Kawalan tanpa mod D digunakan apabila:

a) tindak balas pantas sistem tidak diperlukan

b) gangguan besar dan bunyi bising wujud semasa operasi proses

c) hanya terdapat satu penyimpanan tenaga dalam proses (kapasitif atau induktif)

d) terdapat kelewatan pengangkutan yang besar dalam sistem

 

Jika terdapat kelewatan pengangkutan yang besar dalam proses terkawal, ramalan ralat diperlukan. Walau bagaimanapun, mod D tidak boleh digunakan untuk sesetengah  ramalan kerana setiap maklumat ditangguhkan sehingga saat perubahan dalam pembolehubah terkawal direkodkan. Dalam kes sedemikian adalah lebih baik untuk meramal isyarat keluaran menggunakan model matematik bagi proses dalam erti kata yang lebih luas (proses + penggerak). Struktur pengawal yang boleh digunakan adalah, contohnya, peramal (pengawal) Otto-Smith , pengawal PIP atau dipanggil Pengawal Model Dalaman (IMC). Ciri menarik IMC ialah apabila model proses adalah tepat (A = AM dan B = BM), maka isyarat maklum balas eM = y – yM adalah sama dengan gangguan