Elektronika va avtomatika fakulteti

PID – ROSTLAGICHLARNI AMALGA OSHIRISH.
Proporsional-integral-differensiatsiya qiluvchi (PID) tekshiruvchi - bu boshqaruv konturida teskari aloqa orqali boshqariladigan qurilmadir. Vaqtinchalik jarayonning kerakli aniqligi va sifatini ta'minlash uchun nazorat qilish signalini ishlab chiqarish uchun avtomatik boshqaruv tizimlarida qo'llaniladi. PID tekshirgichi uchta terimning yig'indisidan iborat bo'lgan nazorat signalini ishlab chiqaradi, ularning dastlabki qismi kirish signali va qayta besleme signali (xato signali) o'rta-sidagi farq bilan mutanosib, ikkinchisi xato signalining ajralmas qismidir va uchin-chisi xato signalining turidir.
Avtomatik rostlagichlar tuzilishi bo’yicha tipik zvenolardan tashkil topadi va o’zining rostlash funksiyasini ham ana shu zvenolarning ishlash qonunlariga muvofiq bajaradi. Bu qonunlar rostlagichning rostlash qonunlari deb ataladi.
Rostlagichning rostlash qonunlari, umuman rostlagichdan chiquvchi signal (rostlash organining surilish holati) bilan unga kiruvchi signal (rostlash parametrining og’ishi) orasidagi bog’lanishni Xp=f(X) ifodalaydi va quyidagi asosiy klasslarga bo’linadi:
1. P rostlagich – proporsionallik qonuniga muvofiq uzluksiz ishlaydigan rostlagich
2. I rostlagich – integrallash qonuniga muvofiq, uzluksiz ishlaydigan rostlagich.
3. PI rostlagich proporsionallik hamda integrallash qonunlariga muvofiq uzluksiz ishlaydigan rostlagich
4. PID – rostlagich – proporsionallik hamda integrallash qonunlariga muvofiq uzluksiz ishlaydigan rostlagich
5. Pozision rostlagich uzilishi (diskret) qonun bo’yicha ishlaydigan rostlagichlar.
Bulardan tashqari avtomatik rostlagichlarni quyidagi klasslarga ajratish mumkin:
- rostlanuvchi parametrning turi bo’yicha temperatura, bosim, tezlik rostlagichlari;
- rostlanuvchi ta’sirning turi bo’yicha uzluksiz va uzlukli (diskret) ta’sir ko’rsatadigan rostlagichlar;
Uzluksiz rostlash rostlagichlari rostlash prosessi davomida ob’ektga tinimsiz ta’sir ko’rsatib turadi.
Uzlukli (pozision) rostlash rostlagichlari rostlash prosessi davomida ob’ektga belgilangan vaqt oraliqlarida yoki rotslanuvchi parametrning miqdori ma’lum belgilangan qiymatga etganda diskret ta’sir ko’rsatadi.
Rostlanuvchi organning surilishi uchun zarur bo’ladigan energiya manbaiga muvofiq rostlagichlar rostlovchi organga bevosita yoki bilvosita ta’sir qiladigan rostlagich turlariga bo’linadi.
Bevosita ta’sir qiladigan rostlagichlarda rostlovchi organni surish uchun zarur bo’ladigan energiya manbai ob’ektning o’zida mavjud bo’ladi.
Bilvosita ta’sir qiladigan rostlagichlarda rostlovchi organni surish uchun zarur energiya tashqi manbadan olinadi. Bunday rostlagichlar tashqi manba energiyasining turiga qarab elektr, pnevmo, gidro rostlagichlar deb ataladi.
Integral (astatik) rostlagichlar deb, rostlash organining surilish tezligi ob’ektning rostlanuvchi parametrining berilgan qiymatiga nisbatan og’ishiga proporsional bo’lishini ta’minlaydigan rostlagichlar tipiga aytiladi. Integral rostlagich o’z funksiyasining integrallovchi zveno qonuniga muvofiq bajaradi.
PID tekshirgichi eng keng tarqalgan kontroller turidir. Hozirgi vaqtda ishlayotgan rostlagichlarning 90-95 foizi PID algoritmidan foydalanadi. Bunday mashhurlikning sabablari qurilish va sanoat maqsadlarida foydalanishning soddaligi, foydalanishning ravshanligi, ko'p amaliy muammolarni hal qilish uchun yaroqlilik va arzon narxlardir. PID kontrollerlari orasida 64% bitta takroriy boshqaruvchi va 36% ko'p davrali [6]. Teskari aloqa nazoratchilari barcha dasturlarning 85%, to'g'ridan-to'g'ri boshqaruvchilar - 6% va kaskadli kontrollerlar - 9% [6] ni qamrab oladi.
Sanoat PID kontrolleri arzon mikroprotsessorlar va analog-raqamli o’zgartirgichlar paydo bo'lgandan so'ng, parametrlarni avtomatik sozlash, moslashuv algoritmlari, neyron tarmoqlari, genetik algoritmlar va loyqa mantiqiy usullar qo'llaniladi. Rostlagichlarning tuzilishi yanada murakkablashdi: ochiq nazorat tamoyillaridan foydalangan holda, geribildirim bilan birgalikda va integratsiyalashgan jarayon modeli bilan erkinlikning ikki darajali rostlagichlari paydo bo'ldi. Boshqarish funktsiyasidan tashqari, PID boshqaruvchisi signal, dinamik diapazon chegaralaridan tashqariga chiqadigan boshqaruv zanjiridagi tanaffusni boshqarish va hokazo funktsiyalarini ham taqdim etdi.
Qayta aloqa bilan eng oddiy avtomatik boshqaruv tizimi 1-rasmda ko'rsatilgan. Unda R blokrostlagich deb ataladi, P - tartibga solish ob'ekti, r - boshqarish harakati yoki rostlangan nuqta, e - xato signali yoki xato, u - rostlagichning chiqish qiymati, y - sozlanishi qiymati: