পিআইডি নিয়ন্ত্রক বোঝা

পিআইডি নিয়ন্ত্রণ তত্ত্বের প্রথম সফল মূল্যায়নটি ১৯০০ সালের দিকে জাহাজগুলির জন্য স্বয়ংক্রিয় স্টিয়ারিং সিস্টেমের ক্ষেত্রে কার্যত যাচাই করা হয়েছিল this এর পরে এটি বিভিন্ন শিল্প স্বয়ংক্রিয় প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণগুলিতে প্রয়োগ করা হয়েছিল যার জন্য অনুকূলিত এবং সঠিক উত্পাদন আউটপুট স্পেসিফিকেশন প্রয়োজন। উত্পাদন ইউনিটগুলির জন্য পিআইডি জনপ্রিয়ভাবে সুনির্দিষ্ট বায়ুসংক্রান্ত নিয়ন্ত্রণ অর্জনের জন্য প্রয়োগ করা হয়েছিল এবং শেষ পর্যন্ত পিআইডি তত্ত্বটি আধুনিক সময়ে ইলেকট্রনিক নিয়ামকদের ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হয়েছিল।

পিআইডি কন্ট্রোলার কী

পিআইডি শব্দটি হ'ল আনুপাতিক ইন্টিগ্রাল ডেরিভেটিভ কন্ট্রোলারের সংক্ষিপ্ত রূপ, যা একটি প্রতিক্রিয়া লুপ প্রক্রিয়া, যা বিভিন্ন শিল্প নিয়ন্ত্রণ মেশিনারিগুলি সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল, এবং অন্যান্য অনেক অনুরূপ অ্যাপ্লিকেশন যার জন্য সমালোচনামূলক এবং স্বয়ংক্রিয় মড্যুলেশন নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন।

এটি বাস্তবায়নের জন্য, একটি পিআইডি নিয়ন্ত্রক ক্রমাগত সিস্টেম অপারেশন পর্যবেক্ষণ করে এবং প্রেরিত ত্রুটির উপাদান গণনা করে। এরপরে এটি প্রয়োজনীয় সেট-পয়েন্ট (এসপি), এবং পরিমাপক প্রক্রিয়া ভেরিয়েবল (পিভি) এর মধ্যে পার্থক্যের আকারে এই তাত্ক্ষণিক ত্রুটির মানটি মূল্যায়ন করে।

উপরের রেফারেন্স সহ, একটি তাত্ক্ষণিক এবং স্বয়ংক্রিয় প্রতিক্রিয়া সংশোধন আনুপাতিক (পি), ইন্টিগ্রাল (আই), এবং ডেরিভেটিভ (ডি) এক্সপ্রেশনগুলির ক্ষেত্রে কার্যকর করা হয়, এবং তাই নাম পিআইডি নিয়ন্ত্রক।

সাধারণ কথায় একটি পিআইডি নিয়ন্ত্রক প্রদত্ত মেশিন সিস্টেমের ক্রমাগত নিরীক্ষণ করে এবং একটি নির্দিষ্ট অ্যালগরিদমের মাধ্যমে বহিরাগত প্রভাবগুলির দ্বারা পরিবর্তিত পরিবর্তনের উপর নির্ভর করে এর আউটপুট প্রতিক্রিয়াটি সংশোধন করে চলে। সুতরাং এটি নিশ্চিত করে যে মেশিনটি সর্বদা নির্ধারিত আদর্শ অবস্থার মধ্যে কাজ করে।

পিআইডি ব্লক ডায়াগ্রাম বোঝা যাচ্ছে

একটি পিআইডি নিয়ন্ত্রককে 3 টি নিয়ন্ত্রণ পরামিতি সনাক্ত এবং পরিচালনা করার দক্ষতার কারণে একটি বহুমুখী নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা হিসাবে বিবেচনা করা হয়: সমানুপাতিক, অবিচ্ছেদ্য এবং ডেরাইভেটিভ এবং এই 3 টি পরামিতিগুলির রেফারেন্স সহ চূড়ান্ত নির্ভুলতার সাথে আউটপুটটিতে উদ্দেশ্যযুক্ত অনুকূল নিয়ন্ত্রণ প্রয়োগ করুন।

নীচের চিত্রটি পিআইডি-র ব্লক ডায়াগ্রাম দেখায়। আমরা এই ব্লক ডায়াগ্রামের উল্লেখ করে পিআইডি-র কাজ করার প্রাথমিক নীতিটি দ্রুত বুঝতে পারি।

চিত্র সৌজন্যে: en.wikedia.org/wiki/File:PID_en.svg

এখানে আমরা ভেরিয়েবলগুলির একটি সেট দেখতে পেলাম যেমন ত্রুটির মান অনুসারে ই (টি), টার্গেট করা সেট পয়েন্টের সাথে সংযুক্ত r (টি), এবং মাপা প্রক্রিয়া ভেরিয়েবল হিসাবে y (টি)। তার পুরো অপারেশন জুড়ে পিআইডি নিয়ন্ত্রক ত্রুটি মান ই (টি) পর্যবেক্ষণ করে লক্ষ্যযুক্ত সেটপয়েন্ট r (টি) বা এসপি এবং পরিমাপক প্রক্রিয়া মান y (টি) বা পিভি এর মধ্যে পার্থক্য নির্ধারণ করে এবং ফলস্বরূপ পরামিতিগুলি ব্যবহার করে একটি প্রতিক্রিয়া সংশোধন বা অনুকূলকরণ কার্যকর করে যথা: আনুপাতিক, অবিচ্ছেদ্য এবং ডেরাইভেটিভ।

নিয়ন্ত্রণকারী শর্তাদি (পি, আই, ডি) এর বিশ্লেষণযুক্ত ওজনের যোগফলের উপর ভিত্তি করে কন্ট্রোল ভেরিয়েবল ইউ (টি) টাটকা মানগুলিতে সামঞ্জস্য করে পুরো ত্রুটি প্রভাব কমাতে চেষ্টা চালিয়ে যায়।

উদাহরণস্বরূপ, একটি ভালভ নিয়ন্ত্রণের অপারেশনে, এর উদ্বোধন এবং সমাপ্তি একটি পিআইডি দ্বারা ক্রমাগত বিভিন্ন জটিল মূল্যায়নের মাধ্যমে পরিবর্তিত হতে পারে, যা উপরে বর্ণিত রয়েছে।

প্রদর্শিত সিস্টেমটিতে বিভিন্ন পদগুলি নীচে বর্ণিত হিসাবে বোঝা যায়:

পি- নিয়ামক:

পি শব্দটি এসপি - পিভির ফলাফল নির্ণয়ের দ্বারা অর্জিত তাত্ক্ষণিক ত্রুটির মানসমূহের (টি) সমানুপাতিক। এমন পরিস্থিতিতে যখন ত্রুটির মান বড় হওয়ার প্রবণতা হয়, তখন কন্ট্রোল আউটপুট 'কে' লাভ ফ্যাক্টরের সাথেও সমানুপাতিকভাবে বড় হয়। তবে তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের মতো ক্ষতিপূরণের প্রয়োজনীয় প্রক্রিয়াতে আনুপাতিক নিয়ন্ত্রণ একাকীভাবে সেটপয়েন্ট এবং প্রকৃত প্রক্রিয়া মান জুড়ে ভুলত্রুটি হতে পারে, কারণ এটি আনুপাতিক প্রতিক্রিয়া উত্পন্ন করতে ত্রুটি প্রতিক্রিয়া ব্যতীত সন্তোষজনকভাবে কাজ করতে পারে না। বোঝায় যে একটি ত্রুটি প্রতিক্রিয়া ব্যতীত, সঠিক সংশোধনমূলক প্রতিক্রিয়া সম্ভব নাও হতে পারে।

আই- নিয়ামক:

আমি এই শব্দটি এসপি - পিভি ত্রুটির পূর্বের মূল্যায়িত মানগুলির জন্য দায়বদ্ধ হয়েছি এবং আই শব্দটি তৈরি করতে তার কার্যকরী সময়কালে এগুলিকে সংহত করে দিয়েছি instance উদাহরণস্বরূপ, এসপি-পিভি কিছু ত্রুটি উত্পন্ন করলে আনুপাতিক নিয়ন্ত্রণ প্রয়োগ করা হচ্ছে, প্যারামিটার I সক্রিয় হয় এবং এই অবশিষ্ট ত্রুটিটি বন্ধ করার চেষ্টা করে। এটি পূর্ববর্তী সময়ে রেকর্ড করা ত্রুটির সংখ্যাসূচক মানের কারণে ট্রিগার হওয়া একটি নিয়ন্ত্রণ প্রতিক্রিয়াতে আসলে ঘটে। যত তাড়াতাড়ি এটি ঘটে আই আই টার্মটি আরও কোনও বাড়ানো বন্ধ করে দেয়। এর ফলে ত্রুটি ফ্যাক্টরটি হ্রাস পাওয়ায় আনুপাতিক প্রভাবটি যথাযথভাবে হ্রাস করতে পারে, যদিও এটি অবিচ্ছেদ্য প্রভাবের বিকাশের সাথে সাথে ক্ষতিপূরণও পায়।

ডি- নিয়ামক:

ত্রুটি ফ্যাক্টরের পরিবর্তনের তাত্ক্ষণিক হারের উপর নির্ভর করে এসপি - পিভি ত্রুটির জন্য বিকশিত প্রবণতাগুলির জন্য ডি শব্দটি একটি সর্বাধিক উপযুক্ত আনুমানিক অনুপাত। যদি পরিবর্তনের এই হারটি দ্রুত বাড়ায়, প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ আরও আক্রমণাত্মকভাবে প্রয়োগ করে এবং তদ্বিপরীত।

পিআইডি টিউনিং কি

উপরোক্ত আলোচিত প্যারামিটারগুলিতে অনুকূল নিয়ন্ত্রণের কার্যকারিতা নিশ্চিত করার জন্য সঠিক ভারসাম্যের প্রয়োজন হতে পারে এবং এটি 'লুপ টিউনিং' নামক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে অর্জন করা যেতে পারে। জড়িত টিউনিং ধ্রুবকগুলি নিম্নলিখিত কেটে ছাড় হিসাবে 'কে' হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছে। এই ধ্রুবকের প্রত্যেকটি পৃথকভাবে একটি নির্বাচিত অ্যাপ্লিকেশনটির জন্য উত্পন্ন করা উচিত, যেহেতু ধ্রুবকগুলি লুপের সাথে জড়িত নির্দিষ্ট বাহ্যিক পরামিতির বৈশিষ্ট্য এবং প্রভাব অনুসারে কঠোরভাবে নির্ভর করে এবং তারতম্য করে। এর মধ্যে একটি প্রদত্ত প্যারামিটার পরিমাপের জন্য নিযুক্ত সেন্সরগুলির প্রতিক্রিয়া অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে, চূড়ান্ত থ্রোটলিং উপাদান যেমন একটি নিয়ন্ত্রণ ভালভ, লুপ সিগন্যালের একটি সম্ভাব্য সময় অতিবাহিত হওয়া এবং প্রক্রিয়া নিজেই ইত্যাদি include

প্রয়োগের ধরণের উপর ভিত্তি করে প্রয়োগের শুরুতে স্থিরদের জন্য আনুমানিক মানগুলি নিয়োগ করা গ্রহণযোগ্য হতে পারে তবে শেষ পর্যন্ত এটি ব্যবহারিক পরীক্ষার মাধ্যমে কিছু গুরুতর সূক্ষ্ম সুরকরণ এবং টুইটের প্রয়োজন হতে পারে, সেট পয়েন্টগুলিতে পরিবর্তন জোর করে এবং পরবর্তী সময়ে প্রতিক্রিয়া পর্যবেক্ষণ করে সিস্টেম নিয়ন্ত্রণ।

গাণিতিক মডেল বা ব্যবহারিক লুপে, উভয়ই নির্দিষ্ট শর্তাদির জন্য একটি 'প্রত্যক্ষ' নিয়ন্ত্রণ কর্ম নিযুক্ত করতে দেখা যায়। অর্থ যখন কোনও ধনাত্মক ত্রুটির বৃদ্ধি সনাক্ত করা হয় তখন জড়িত শর্তগুলির সংক্ষিপ্তসারের জন্য পরিস্থিতি নিয়ন্ত্রণের জন্য তুলনামূলকভাবে বর্ধিত ইতিবাচক নিয়ন্ত্রণ শুরু করা হয়।

তবে এটি এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে বিপরীত হতে পারে যেখানে আউটপুট প্যারামিটারের বিপরীত সংশোধন ব্যবস্থা গ্রহণের জন্য একটি বিপরীতভাবে কনফিগার করা বৈশিষ্ট্য থাকতে পারে। আসুন একটি ফ্লো লুপের উদাহরণ বিবেচনা করুন যেখানে 100% এবং 0% আউটপুট ব্যবহার করে ভালভ খোলার প্রক্রিয়াটি নির্দিষ্ট করা হয়েছে তবে এটি 0% এবং 100% আউটপুট দিয়ে নিয়ন্ত্রণ করা দরকার, এক্ষেত্রে একটি বিপরীত সংশোধনকারী নিয়ন্ত্রণ অপরিহার্য হয়ে ওঠে। আরও সুনির্দিষ্টভাবে বোঝার জন্য একটি ওয়াটার কুলিং সিস্টেমের সুরক্ষা বৈশিষ্ট্য রয়েছে যাতে সিগন্যাল নষ্ট হওয়ার সময় এর ভাল্বকে 100% উন্মুক্ত হওয়া প্রয়োজন consider এক্ষেত্রে নিয়ামকের আউটপুট অবশ্যই একটি সংকেতের অভাবে 0% নিয়ন্ত্রণে পরিবর্তন করতে সক্ষম হবে, যাতে ভাল্ব পুরো 100% এ খুলতে সক্ষম হয়, এটিকে 'বিপরীত অভিনয়' নিয়ন্ত্রণ হিসাবে অভিহিত করা হয়।

নিয়ন্ত্রণ কার্যের গাণিতিক মডেল

এই গাণিতিক মডেলগুলিতে, সমস্ত অ-নেতিবাচক ধ্রুবক কেপি, কি এবং কেডি যথাক্রমে আনুপাতিক, অবিচ্ছেদ্য এবং ডেরিভেটিভ পদগুলির সহগকে বোঝায় (কিছু কিছু ক্ষেত্রে এগুলিকে পি, আই এবং ডি হিসাবেও চিহ্নিত করা হয়)।

পিআইডি নিয়ন্ত্রণের শর্তাদি অনুকূলিতকরণ

উপরের আলোচনা থেকে আমরা বুঝতে পেরেছি যে মূলত পিআইডি নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা তিনটি নিয়ন্ত্রণ পরামিতি নিয়ে কাজ করে, তবে কিছু ছোট অ্যাপ্লিকেশন এই শর্তাদির কয়েকটি বা তিনটি শর্তের মধ্যে একটি শব্দও ব্যবহার করতে পছন্দ করতে পারে।

কাস্টমাইজেশনটি অব্যক্ত শব্দটিকে শূন্য বিন্যাসে রেন্ডার করে এবং পিআই, পিডি বা একক পদ যেমন পি বা আই যুক্ত করে থাকে। এর মধ্যে পিআই নিয়ামক কনফিগারেশন বেশি সাধারণ কারণ এই শব্দটি সাধারণত শব্দটি ঝুঁকির প্রবণ থাকে is প্রভাব এবং তাই বেশিরভাগ ক্ষেত্রে অপসারণ, কঠোরভাবে বাধ্যতামূলক না হলে। শব্দটি আমি সাধারণত অন্তর্ভুক্ত থাকি কারণ এটি আউটপুটটিতে লক্ষ্যমাত্রা নির্ধারিত সর্বোত্তম টার্গেট মান অর্জন করতে সিস্টেমকে নিশ্চিত করে।