Truy cập ngày 19 tháng 12 năm 2008. ^ What is Deadband in PID Control: A Comprehensive Guide

Tìm hiểu về deadband trong đóĐiều khiển PIDCác hệ thống, lợi ích, loại và triển khai của nó. Hiểu được làm thế nào ổ đĩa làm tăng độ ổn định của hệ thống và giảm độ ổn định của thiết bị chấp hành.

1. Giới thiệu Deadband tới điều khiển PID

Deadband là một khái niệm quan trọng trong các hệ thống điều khiển PID (tỷ lệ-tích phân). Đây là một khu vực xung quanh điểm đặt trong đó không có hành động kiểm soát được thực hiện. Có nghĩa là các độ lệch nhỏ không được bộ điều khiển phát hiện. Deadband làm giảm hao mòn không cần thiết và điều chỉnh trên các thiết bị truyền động. Điều này làm tăng sự ổn định và tuổi thọ của hệ thống.

Hiểu được sự điều khiển PID

Hệ thống phản hồi PID được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển công nghiệp. Để duy trì một kết quả mong muốn, nó kết hợp ba thành phần: tỷ lệ, tích phân và đạo hàm. Thành phần tỷ lệ giao dịch trực tiếp với các sai số hiện tại. Tích phân giải quyết các lỗi quá khứ và dự đoán các lỗi trong tương lai dựa trên tốc độ chúng thay đổi. Các thành phần này làm việc cùng nhau để đảm bảo kiểm soát chính xác và ổn định.

Deadband là một loại nhạc.

Deadband trong PID là khu vực được xác định trước xung quanh điểm đặt mà bộ điều khiển sẽ không hoạt động. Bộ điều khiển không được thực hiện các điều chỉnh nhỏ liên tục, có thể gây hao mòn quá mức trên các thiết bị chấp hành. Bộ điều khiển bỏ qua các lỗi nhỏ trong deadband và thay vào đó tập trung vào những lỗi nghiêm trọng hơn yêu cầu sửa chữa.

Có nhiều kiểu deadband khác nhau

2. Các deadband có thể được phân thành hai loại chính:

1.

Zero-Crossing Deadband: Trung tâm của phạm vi được thiết lập ở 0. Phạm vi này bị bộ điều khiển bỏ qua, và nó chỉ phản ứng khi một lỗi vượt quá giới hạn của nó.

2.

Non-zero Crossing Deadband: Điểm đặt ISN' T là trung tâm của loại này, nhưng giá trị giới hạn trên và dưới. Miễn là lỗi trong giới hạn, các bộ điều khiển không hoạt động.

Deadband: Lợi ích và sử dụng

Có một số lợi thế khi sử dụng bộ điều khiển PID:

Deadbands có thể giúp kéo dài tuổi thọ thiết bị truyền động bằng cách giảm điều chỉnh không cần thiết.

* Giảm bớt tiếng ồn của hệ thống điều khiển - các deadband làm giảm tần số tác động điều khiển, nhờ đó giảm được tiếng ồn.

Deadband cải thiện sự ổn định của hệ thống bằng cách tập trung vào các lỗi đáng kể.

3. PID Controller with Deadband: Implementation

Thực hiện các bước trên một bộ điều khiển PID:

1.

Phạm vi Deadband: Xác định khoảng cách chấp nhận tối đa xung quanh điểm đặt sẽ không được kiểm soát.

2.

Sửa đổi thuật toán điều khiển: Bao gồm logic đi trước trong thuật toán PID. Kiểm tra xem lỗi có rơi vào phạm vi chết trước khi thực hiện bất kỳ hành động nào.

3.

Các ví dụ mã Deadband: Dưới đây là một vài ví dụ về mã Deadband trong các ngôn ngữ lập trình khác nhau.

* Python:

Def PId_Control (Điểm đặt, quá trình biến, Kp, Ki, Kd, DeadBand) :

Lỗi = điểm đặt - biến quá trình

Nếu ABS (lỗi), thì deadband sẽ là:

Trở về 0

Tính toán các điều khoản PID và đầu ra điều khiển

#...

* Arduino:

Double Pid_control (Double setpoint, Double Process_variable, Double Kp, Double Ki, Double Kd, Double Deadband) {

Lỗi đôi = điểm đặt - biến quy trình;

If (abs (lỗi) < Bản gốc (PDF).

Trở về 0

}

Tính toán các điều khoản PID và đầu ra điều khiển

Cái gì?

}

4. Xem xét sử dụng thực tế

Hãy xem xét những điều sau đây khi thực hiện deadband:

* Chọn Đúng Deadband: Bạn nên chọn một Deadband dựa trên System& của bạn#39; s cụ thể nhu cầu. Một deadband quá lớn có thể gây ra việc kiểm soát không đầy đủ trong khi một ban nhạc quá nhỏ có thể gây hao mòn quá mức trên thiết bị truyền động.

Deadbands có thể là một nhược điểm. Trong khi họ có thể cải thiện sự ổn định của một chiếc xe và giảm sự hao mòn trên nó, họ cũng làm chậm thời gian đáp ứng của nó đối với các lỗi nhỏ nhưng quan trọng.

Test and Tune: Để đảm bảo hiệu suất tốt nhất, kiểm tra hệ thống và chỉnh giá trị của các deadband.

Những ứng dụng

Deadband có thể được sử dụng để cải thiện hiệu suất của các hệ thống điều khiển trong nhiều ứng dụng.

1.

Các deadband được sử dụng trong các hệ thống kiểm soát nhiệt độ để ngăn không cho hệ thống điều chỉnh liên tục cho các biến đổi nhiệt độ nhỏ, do đó làm giảm hao mòn và rách các yếu tố làm nóng.

2.

Kiểm soát tốc độ động cơ: Deadband được sử dụng trong kiểm soát tốc độ động cơ để tránh việc điều chỉnh thường xuyên tốc độ khi có độ lệch nhỏ. Điều này kéo dài tuổi thọ của động cơ, và cải thiện sự ổn định tổng thể.

5. Kết luận của bài là:

Tính năng Deadband là một phần quan trọng của các hệ thống PID. Nó giúp giảm số lượng các điều chỉnh không cần thiết và tiếng ồn đồng thời cải thiện sự ổn định của hệ thống. Hiểu và sử dụng đúng deadband có thể cải thiện tuổi thọ và hiệu suất của hệ thống kiểm soát của bạn.