Dalam bidang kawalan automasi industri, gelung kawalan PID digunakan secara meluas. Walau bagaimanapun, semasa operasi, kami sering menghadapi pelbagai jenis ayunan, seperti dalam-ayunan fasa, keluar-daripada-ayunan fasa dan bukan-ayunan licin. Isu-isu ini bukan sahaja membawa kepada ketidakstabilan sistem tetapi juga boleh menjejaskan keselamatan dan kecekapan keseluruhan proses pengeluaran. Artikel ini akan membincangkan ciri-ciri ketiga-tiga jenis ayunan ini dan langkah-langkah balas yang sepadan untuk rujukan.
I. Dalam-Ayunan Fasa
Dalam-ayunan fasa, pembolehubah proses dan output pengawal mempamerkan titik kenaikan, kejatuhan dan infleksi yang sama; kedua-dua lengkung adalah serupa atau simetri. Ayunan jenis ini selalunya disebabkan oleh gangguan luaran atau keuntungan berkadar yang berlebihan.
Penyelesaian:Cuba kurangkan keuntungan berkadar sebanyak satu-pertiga dan perhatikan sama ada ayunan bertambah buruk. Jika ayunan bertambah buruk, ini menunjukkan bahawa masalahnya mungkin bukan disebabkan oleh tetapan parameter PID yang tidak betul, tetapi lebih kepada gangguan luaran. Dalam kes ini, disyorkan untuk memulihkan parameter dan mengenal pasti punca gangguan untuk penalaan. Jika ayunan berada dalam-fasa dan disebabkan oleh keuntungan berkadar yang berlebihan, mengurangkan keuntungan berkadar sebanyak satu-pertiga selalunya akan menghapuskan ayunan.
II. Daripada-daripada-Ayunan Fasa
Di luar-daripada-ayunan fasa, pembolehubah proses dan output pengawal PID mempamerkan sepasang puncak dan palung, dengan dua lengkung naik dan turun dalam fasa bertentangan. Jenis ayunan ini sudah pasti disebabkan oleh kamiran yang berlebihan
Penyelesaian:Cuba tetapkan masa kamiran kepada nilai yang sepadan dengan tempoh ayunan. Untuk sistem-sendiri, mengurangkan keuntungan berkadar sebanyak satu-pertiga akan menghapuskan-daripada-ayunan fasa, walaupun prestasi gelung-tertutup mungkin sedikit merosot. Walau bagaimanapun, untuk sistem penyepadu, mengurangkan keuntungan berkadar mungkin mengakibatkan ayunan fasa yang lebih teruk,-lebih rendah-daripada-ayunan fasa.
III. Ayunan tidak-lancar
Dalam ayunan bukan-lancar, pembolehubah proses dan output pengawal masing-masing mempamerkan gelombang persegi dan gelombang gigi gergaji. Ayunan jenis ini selalunya disebabkan oleh ketidaklinearan injap kawalan.
Penyelesaian:Menyelesaikan ayunan yang tidak-licin biasanya memerlukan pelarasan injap kawalan, termasuk pelinciran, melonggarkan pembungkusan, meluruskan batang injap, melaraskan injap manual atau pintasan, melaraskan parameter penentu kedudukan dan menggantikan injap. Dalam kes sedemikian, penalaan parameter PID selalunya sia-sia dan boleh menimbulkan keraguan tentang kesahihan kaedah penalaan.
IV. Kesimpulan dan Cadangan
Apabila menangani isu ayunan dalam gelung kawalan automatik PID, kita harus terlebih dahulu mempertimbangkan untuk mengurangkan keuntungan berkadar, kerana ini adalah kaedah pilihan untuk menyelesaikan kedua-dua dalam-fasa dan keluar-daripada-ayunan fasa. Untuk sistem pengimbangan sendiri-, kawalan PI adalah mudah, berkesan, teguh dan boleh digunakan secara meluas; ia adalah pilihan yang sangat baik apabila prestasi puncak bukan keutamaan. Untuk sistem pengimbangan sendiri-yang prestasi puncak bukan keutamaan, kawalan PI adalah mudah, berkesan, teguh dan boleh digunakan secara meluas. Ini juga sebabnya kawalan PI digunakan secara meluas dalam industri. Prestasi muktamad pengawal PI bergantung pada maklumat model yang tersedia bagi objek terkawal. Untuk terus melebihi prestasi gelung tertutup-muktamad, jurutera sering menambah baik seni bina sistem-contohnya, dengan melaksanakan suapan ke hadapan bertingkat atau bahkan menaik taraf peralatan. Dari segi akademik, penyelidik sering memperhalusi algoritma PID, mengimbangi had perkakasan dengan algoritma yang lebih baik. Keperluan sedemikian jarang ditemui dalam pengeluaran sebenar; lebih kerap, tumpuan adalah untuk menangani ayunan yang disebabkan oleh parameter yang tidak munasabah dan penolakan gangguan yang tidak mencukupi. Penggunaan meluas kawalan-gelung tunggal dalam medan juga menunjukkan bahawa masih terdapat ruang penting untuk penambahbaikan dalam automasi! Sama ada ia melibatkan-prestasi gelung tunggal, penggunaan kedudukan injap dan fleksibiliti setpoint, atau pengoptimuman penyelarasan dan kekangan pembolehubah berbilang-, penalaan PID hanyalah sebahagian daripada kerja. Untuk mempertingkatkan lagi keselamatan dan kecekapan, kawalan proses harus lebih menumpukan pada bidang ini.
Dalam kawalan proses, model yang tepat sukar diperoleh, dan lag tulen adalah fenomena biasa. Ini mungkin sebabnya, walaupun kemunculan algoritma baharu yang berterusan, PID kekal-popular dalam kawalan proses. PID, apabila digabungkan dengan maklum balas, sangat berkuasa! Sebaik sahaja ini diiktiraf, kaedah penalaan khusus menjadi kurang penting; memahami sempadan yang mempengaruhi-prestasi gelung tertutup dan keupayaan PID adalah jauh lebih penting.