డిఫరెన్షియల్ ప్రొపోర్షనల్-ఇంటిగ్రల్ రెగ్యులేటర్ అనేది స్వయంచాలక సిస్టమ్‌లలో ఇన్‌స్టాల్ చేయబడిన పరికరం, ఇది మార్చగల సామర్థ్యం ఉన్న ఇచ్చిన పరామితిని నిర్వహించడానికి.
మొదటి చూపులో ఇది గందరగోళంగా ఉంది, కానీ మీరు PID నియంత్రణను మరియు డమ్మీల కోసం వివరించవచ్చు, అనగా. ఎలక్ట్రానిక్ సిస్టమ్స్ మరియు పరికరాల గురించి అంతగా పరిచయం లేని వ్యక్తులు.
కంటెంట్‌లు
PID రెగ్యులేటర్ అంటే ఏమిటి?
PID రెగ్యులేటర్ అనేది నియంత్రణ సర్క్యూట్‌లో తప్పనిసరి అభిప్రాయంతో రూపొందించబడిన పరికరం. ఇది సెట్ పాయింట్ల సెట్ స్థాయిలను నిర్వహించడానికి రూపొందించబడింది, ఉదాహరణకు, గాలి ఉష్ణోగ్రత.
పరికరం సెన్సార్లు లేదా సెన్సార్ల నుండి అందుకున్న డేటా ఆధారంగా నియంత్రణ పరికరానికి నియంత్రణ సిగ్నల్ లేదా అవుట్పుట్ సిగ్నల్ను పంపుతుంది. కంట్రోలర్‌లు అధిక తాత్కాలిక ఖచ్చితత్వం మరియు సెట్ టాస్క్ యొక్క అమలు నాణ్యతను కలిగి ఉంటాయి.
PID కంట్రోలర్ యొక్క మూడు గుణకాలు మరియు ఆపరేషన్ సూత్రం
PID కంట్రోలర్ యొక్క ఆపరేషన్ ముందుగా నిర్ణయించిన స్థాయిలో నియంత్రిత పరామితిని నిర్వహించడానికి అవసరమైన శక్తి యొక్క అవుట్పుట్ సిగ్నల్ను అందించడం. సూచికను లెక్కించడానికి సంక్లిష్టమైన గణిత సూత్రాన్ని ఉపయోగించండి, ఇందులో 3 గుణకాలు ఉంటాయి - అనుపాత, సమగ్ర, అవకలన.
ఆవిరితో వాల్వ్ తెరవడం స్థాయిని నియంత్రించడం ద్వారా ముందుగా నిర్ణయించిన స్థాయిలో ఉష్ణోగ్రతను నిర్వహించాల్సిన అవసరం ఉన్న నీటితో ట్యాంక్‌ను నియంత్రణ వస్తువుగా తీసుకుందాం.
ఇన్‌పుట్ డేటాతో సరిపోలని సమయంలో అనుపాత భాగం కనిపిస్తుంది. సరళంగా చెప్పాలంటే, ఇది ఇలా అనిపిస్తుంది - వాస్తవ ఉష్ణోగ్రత మరియు కావలసిన ఉష్ణోగ్రత మధ్య వ్యత్యాసం తీసుకోబడుతుంది, సర్దుబాటు గుణకం ద్వారా గుణించబడుతుంది మరియు వాల్వ్‌కు వర్తించే అవుట్పుట్ సిగ్నల్ పొందబడుతుంది. అనగా. డిగ్రీలు పడిపోయిన వెంటనే, తాపన ప్రక్రియ ప్రారంభమవుతుంది, ఉష్ణోగ్రత కావలసిన స్థాయి కంటే పెరిగిన వెంటనే, అది స్విచ్ ఆఫ్ చేయబడుతుంది లేదా చల్లబడుతుంది.
తదుపరి సమగ్ర భాగం వస్తుంది, ఇది పర్యావరణం యొక్క ప్రభావాలు లేదా మన ఉష్ణోగ్రతను సెట్ పాయింట్‌లో ఉంచడంలో ఇతర అవాంతర ప్రభావాలను భర్తీ చేయడానికి రూపొందించబడింది. నియంత్రించబడే పరికరాలను ప్రభావితం చేసే అదనపు కారకాలు ఎల్లప్పుడూ ఉన్నందున, అనుపాత భాగాన్ని లెక్కించడానికి డేటా వచ్చినప్పుడు సంఖ్య ఇప్పటికే మారుతోంది. మరియు ఎక్కువ బాహ్య ప్రభావాలు, చిత్రంలో హెచ్చుతగ్గులు ఎక్కువగా ఉంటాయి. సరఫరా చేయబడిన విద్యుత్‌లో స్పైక్‌లు ఉన్నాయి.
ఇంటిగ్రల్ కాంపోనెంట్ అది మారినట్లయితే, గత విలువల ఆధారంగా ఉష్ణోగ్రత విలువను తిరిగి ఇవ్వడానికి ప్రయత్నిస్తుంది. ప్రక్రియ క్రింది వీడియోలో మరింత వివరంగా వివరించబడింది.
అప్పుడు, రెగ్యులేటర్ యొక్క అవుట్పుట్, గుణకం ప్రకారం, ఉష్ణోగ్రతను పెంచడానికి లేదా తగ్గించడానికి మృదువుగా ఉంటుంది. కాలక్రమేణా, బాహ్య కారకాలకు భర్తీ చేసే విలువ ఎంపిక చేయబడుతుంది మరియు జంప్‌లు అదృశ్యమవుతాయి.
స్థిర దోషాన్ని లెక్కించడం ద్వారా లోపాలను తొలగించడానికి సమగ్రత ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ ప్రక్రియలో ప్రధాన విషయం సరైన గుణకాన్ని ఎంచుకోవడం, లేకుంటే లోపం (అసమతుల్యత) సమగ్ర భాగాన్ని కూడా ప్రభావితం చేస్తుంది.
మూడవ PID భాగం అవకలన భాగం. సిస్టమ్‌పై ప్రభావం మరియు ఫీడ్‌బ్యాక్ మధ్య సంభవించే ఆలస్యాల ప్రభావాన్ని భర్తీ చేయడానికి ఇది రూపొందించబడింది.ఉష్ణోగ్రత కావలసిన స్థానానికి చేరుకునే వరకు అనుపాత నియంత్రకం శక్తిని అందజేస్తుంది, అయితే సమాచారం సాధనానికి ప్రయాణిస్తున్నప్పుడు ఎల్లప్పుడూ లోపాలు ఉంటాయి, ముఖ్యంగా పెద్ద విలువలతో. ఇది వేడెక్కడానికి దారితీస్తుంది. అవకలన ఆలస్యం లేదా పర్యావరణ ప్రభావాల వల్ల ఏర్పడే విచలనాలను అంచనా వేస్తుంది మరియు ముందుగానే సరఫరా చేయబడిన శక్తిని తగ్గిస్తుంది.
PID కంట్రోలర్‌ను సెటప్ చేస్తోంది
PID కంట్రోలర్‌ను సెటప్ చేయడం 2 పద్ధతులను ఉపయోగించి చేయబడుతుంది:
- సంశ్లేషణ అనేది సిస్టమ్ మోడల్ ఆధారంగా పారామితులను లెక్కించడం. ఇటువంటి ట్యూనింగ్ ఖచ్చితమైనది, కానీ స్వయంచాలక నియంత్రణ సిద్ధాంతం యొక్క లోతైన జ్ఞానం అవసరం. ఇది ఇంజనీర్లు మరియు శాస్త్రవేత్తల ద్వారా మాత్రమే సాధ్యమవుతుంది. ఎందుకంటే ప్రవాహ లక్షణాలను తీసుకోవడం మరియు చాలా లెక్కలు చేయడం అవసరం.
- మాన్యువల్ పద్ధతి ట్రయల్ మరియు ఎర్రర్ పద్ధతిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ ప్రయోజనం కోసం, ఇప్పటికే సిద్ధంగా ఉన్న సిస్టమ్ యొక్క డేటా ప్రాతిపదికగా తీసుకోబడుతుంది మరియు ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ రెగ్యులేటర్ కోఎఫీషియంట్‌లకు కొన్ని సర్దుబాట్లు చేయబడతాయి. స్విచ్ ఆన్ చేసి, తుది ఫలితాన్ని గమనించిన తర్వాత, పారామితులు సరైన దిశలో మార్చబడతాయి. మరియు కావలసిన స్థాయి కార్యాచరణను సాధించే వరకు.
విశ్లేషణ మరియు ట్యూనింగ్ యొక్క సైద్ధాంతిక పద్ధతి చాలా అరుదుగా ఆచరణలో ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది నియంత్రణ వస్తువు యొక్క లక్షణాల అజ్ఞానం మరియు చాలా అవాంతర ప్రభావాల కారణంగా ఉంది. సిస్టమ్ యొక్క పరిశీలన ఆధారంగా ప్రయోగాత్మక పద్ధతులు సర్వసాధారణం.
ఆధునిక స్వయంచాలక ప్రక్రియలు రెగ్యులేటర్ కోఎఫీషియంట్‌లను సర్దుబాటు చేయడానికి ప్రోగ్రామ్‌ల నియంత్రణలో ప్రత్యేక మాడ్యూల్స్‌గా అమలు చేయబడతాయి.
PID రెగ్యులేటర్ యొక్క ఉద్దేశ్యం
ఆటోమేటిక్ కంట్రోల్ వాల్వ్‌ల వంటి యాక్యుయేటర్‌లపై నియంత్రణ చర్యను మార్చడం ద్వారా అవసరమైన స్థాయిలో ఉష్ణోగ్రత, పీడనం, ట్యాంక్ స్థాయి, పైప్‌లైన్‌లో ప్రవాహం, ఏదైనా ఏకాగ్రత మొదలైనవాటిని అవసరమైన స్థాయిలో నిర్వహించడానికి PID రెగ్యులేటర్ రూపొందించబడింది. దాని అమరిక కోసం అనుపాత, సమీకృత, భేదాత్మక విలువలు.
పెద్ద పరిశ్రమలు మరియు పవర్ ప్లాంట్ రియాక్టర్‌లను కూడా నియంత్రించగల సామర్థ్యం ఉన్న ఖచ్చితమైన నియంత్రణ సిగ్నల్ను పొందడం ఉపయోగం యొక్క ఉద్దేశ్యం.
ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ సర్క్యూట్ యొక్క ఉదాహరణ
PID కంట్రోలర్‌లు తరచుగా ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణలో ఉపయోగించబడతాయి, ఈ స్వయంచాలక ప్రక్రియను చూడటానికి ట్యాంక్‌లో నీటిని వేడి చేయడానికి ఒక సాధారణ ఉదాహరణను ఉపయోగిస్తాము.
ట్యాంక్ ద్రవంతో నిండి ఉంటుంది, ఇది కావలసిన ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చేయబడుతుంది మరియు కావలసిన స్థాయిలో నిర్వహించబడుతుంది. ట్యాంక్ లోపల ఉష్ణోగ్రత కొలిచే సెన్సార్ ఉంది - థర్మోకపుల్ లేదా నిరోధక థర్మామీటర్ మరియు నేరుగా PID కంట్రోలర్‌కి కనెక్ట్ చేయబడింది.
ఆటోమేటిక్ కంట్రోల్ వాల్వ్‌తో దిగువ చిత్రంలో చూపిన విధంగా ద్రవాన్ని వేడి చేయడానికి మేము ఆవిరిని సరఫరా చేస్తాము. వాల్వ్ స్వయంగా నియంత్రిక నుండి సిగ్నల్ను అందుకుంటుంది. ట్యాంక్‌లో నిర్వహించాల్సిన PID కంట్రోలర్‌లో ఆపరేటర్ ఉష్ణోగ్రత సెట్ పాయింట్ విలువను నమోదు చేస్తారు.
రెగ్యులేటర్ కోఎఫీషియంట్స్ తప్పుగా ఉంటే, నీటి ఉష్ణోగ్రత జంప్ అవుతుంది మరియు వాల్వ్ పూర్తిగా తెరవబడుతుంది లేదా పూర్తిగా మూసివేయబడుతుంది. ఈ సందర్భంలో PID గుణకాలు తప్పనిసరిగా లెక్కించబడాలి మరియు మళ్లీ నమోదు చేయాలి. ప్రతిదీ సరిగ్గా జరిగితే, తక్కువ వ్యవధిలో సిస్టమ్ ప్రక్రియను సమం చేస్తుంది మరియు ట్యాంక్‌లోని ఉష్ణోగ్రత సెట్ పాయింట్ వద్ద నిర్వహించబడుతుంది, నియంత్రణ వాల్వ్ తెరవడం యొక్క డిగ్రీ మధ్య స్థానంలో ఉంటుంది.
సంబంధిత కథనాలు:
