Bộ Điều Khiển PID Là Gì? Nguyên Tắc Hoạt Động Của PID?

Nhằm cung cấp những thông tin hữu ích về bộ điều khiển PID, chúng tôi tóm tắt các thông tin dưới đây. 

Một vài thông tin cơ bản về bộ điều khiển PID 

Để hiểu thêm về bộ điều khiển PID, chúng ta tìm hiểu khái niệm cũng như chức năng của thiết bị này như sau:

Khái niệm cơ bản về PID  và bộ điều khiển PID 

Mục đích của bộ điều khiển PID (PID- Proportional Integral Derivative) là buộc phản hồi để khớp với một điểm đã đặt, giống như bộ điều nhiệt. Nó buộc hệ thống sưởi và làm mát bật hoặc tắt dựa trên một nhiệt độ nhất định.

Bộ điều khiển PID thường được sử dụng trong các hệ thống có khối lượng thấp đáp ứng nhanh chóng với những thay đổi của công suất đầu vào trong quá trình này. 

Điều này được khuyến nghị trong các hệ thống mà tải thay đổi thường xuyên. Đồng thời bộ điều khiển tự động mong đợi sự bù đắp do sự thay đổi thường xuyên về điểm đặt, lượng năng lượng có sẵn hoặc khối lượng cần điều khiển.

Bộ điều khiển PID là một thiết bị điều chỉnh nhiệt độ, lưu lượng, áp suất, tốc độ và các biến trong các ứng dụng điều khiển công nghiệp.

Bộ điều khiển PID là một vòng điều khiển dựa trên phản hồi được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển công nghiệp cho nhiều ứng dụng yêu cầu điều khiển được điều chế liên tục.

Chức năng hoạt động của thiết bị

Bộ điều khiển PID có thể được sử dụng như một cách để điều chỉnh áp suất, lưu lượng, nhiệt độ và các biến quá trình khác. Như tên gọi của nó, bộ điều khiển PID kết hợp điều khiển tỷ lệ với các cài đặt tích phân và đạo hàm bổ sung. Đồng thời cho phép thiết bị tự động bù đắp cho những thay đổi trong hệ thống.

Nguyên tắc làm việc của bộ điều khiển PID

Nguyên tắc hoạt động đằng sau bộ điều khiển PID là các thuật ngữ tỷ lệ, tích phân và đạo hàm phải được sắp xếp riêng hoặc “điều chỉnh”. Với việc sử dụng bộ điều khiển bật/tắt đơn giản với chi phí thấp, chỉ có thể thực hiện được hai trạng thái điều khiển. Thí dụ bật hoặc tắt trong quá trình vận hành.

Hai trạng thái kiểm soát này sử dụng như một ứng dụng kiểm soát đủ giới hạn cho các mục đích kiểm soát. Tuy nhiên, bản chất dao động của điều khiển này hạn chế việc sử dụng nó. Vì vậy, nó có thể được thay thế bằng bộ điều khiển PID.

Bộ điều khiển PID duy trì đầu ra là không có lỗi giữa biến quá trình và điểm đặt hoặc đầu ra mong muốn.

Phân loại bộ điều khiển PID

PID sử dụng ba bộ điều khiển với các đặc điểm điều khiển cơ bản được mô tả dưới đây:

Bộ điều khiển tỷ lệ (Kí hiệu: P)

Bộ điều khiển tỷ lệ tạo ra đầu ra tỷ lệ với sai số hiện tại. Nó so sánh giá trị mong muốn hoặc điểm đặt với giá trị thực tế hoặc giá trị quá trình phản hồi. Đầu ra thu được bằng cách nhân sai số thu được với một hằng số tỷ lệ. Nếu giá trị lỗi bằng không, đầu ra của bộ điều khiển này cũng bằng không.

Bộ điều khiển tích phân (Kí hiệu: I)

Điều chỉnh tích phân có chức năng giải quyết vấn đề này bằng cách tổng hợp hiệu quả kết quả lỗi từ hàm “P” để tăng hệ số hiệu chỉnh. Vì bộ điều khiển giới hạn P luôn có độ lệch giữa biến quá trình và điểm đặt, bộ điều khiển I là bắt buộc, bởi nó có chức năng loại bỏ lỗi trạng thái tĩnh. Nó thu thập lỗi theo thời gian cho đến khi giá trị của lỗi bằng không. Nó giữ lại giá trị của thiết bị điều khiển cuối cùng có sai số bằng không.

Bộ điều khiển sai lệch (Kí hiệu: D)

Cố gắng giảm độ vọt lố bằng cách làm chậm hệ số điều chỉnh khi mục tiêu điều chỉnh phái sinh đến gần. I-controller không có khả năng dự đoán các hành vi trong tương lai của lỗi. Vì vậy, một khi điểm đặt được thay đổi, nó sẽ phản hồi bình thường. 

Bộ điều khiển sai lệch giải quyết vấn đề này bằng cách dự đoán các hành vi trong tương lai của lỗi. Sản lượng của nó được xác định bằng hằng số đạo hàm nhân với tốc độ thay đổi lỗi so với thời gian đầu ra. Điều này bắt đầu đầu ra và làm cải thiện phản ứng của hệ thống.

Trên đây là một số thông tin về bộ điều khiển PID mà B2bmart.vn đã tổng hợp được. Hy vọng bạn sẽ tìm kiếm những thông tin cũng như thiết bị cần thiết nhé! Đừng quên cập nhật những bài viết tiếp theo của B2bmart nhé!