Kurumsal || Faydalı Bilgiler 

PID Denetleyiciler

Otomatik kontrol sistemlerinde denetim çok önemli. Bir sistemin kontrol edilmesi için birçok denetim türü kullanılıyor. Bunlardan bir tanesi de sürekli denetimlerden PID denetleyiciler. PID denetleyici nedir? Sistemi nasıl kontrol eder? PID’de ki açılım nedir? Özellikler neler? Hepsinin cevapları yazımızda.

Bir Sistemi Kontrol Etmek

Kontrol etmek istediğimiz bir sistem var. Bu sistem bir motorun hız kontrolü olabilir, motorun pozisyon kontrolü olabilir, basınç kontrolü olabilir veya uçak yükseklik modelinin kontrolü olabilir. Kısacası otomatik kontrol sistemleri içinde olan her sistemin kontrolü veya başka bir deyişle denetimi olabilir.

Kapalı bir döngüde denetim sistemi içinde kontrol eden organın (kontrolörün) görevi, ölçme üzerinden geri beslenen çıkış büyüklüğünü (hız, devir sayısı, pozisyon vb.), referans olarak verilen giriş büyüklüğü ile karşılaştırarak aradaki farkın yani hata değerinin miktarına kendi kontrol sisteminin etkisine uygun bir şekilde kumanda denetim sinyali üreterek çıkışa tekrar sunulması ile sistem kontrol edilir. Biz bu yazımızda bir kontrol organı olan PID denetleyicileri (kontrolör) anlatacağız.

PID Denetleyiciler

Sürekli denetim türleri, geri besleme yoluyla hata farkına göre çıkışa bir sinyal üreterek kontrolü sağlar. PID'nin açılımına bakacak olursak;

  • P (Proportional) Oransal
  • I (Integral) İntegral
  • D (Derivative) Türevsel

Bu sürekli denetim türleri P denetleyici, I denetleyici, D denetleyici ve bu denetimlerden birkaçının bir araya gelerek PI denetleyici, PD denetleyici ve PID denetleyici denetim organları oluşur.

Bir PID denetleyici çıkıştan geri besleme (feedback) ile gelen sinyali giriş (referans) sinyali ile karşılaştırır ve farkından bir hata oluşur. Bu oluşan hataya göre PID denetleyici hatayı en aza indirgemeye çalışarak bir etki yapar ve çıkışa gönderir. Bu şekilde hata en aza indirilene kadar çıkıştan girişe sürekli geri besleme ile hatalar belirlenir ve denetleyici etkisini çıkışa göndererek hata azaltılır.

PID denetleyiciler daha çok doğrusal sistemlere basitçe uygulanabilmektedir. Sistemin tek geri besleme döngü şeklinde olması işlemi daha da kolaylaştırıyor.

Bilindiği gibi bir fonksiyonun integralinin Laplace versiyonu fonksiyonu “1/s” çarpacak şekilde, türevin Laplace versiyonu fonksiyonun fonksiyonu “s” ile çarpacak şekilde yazıyoruz ve Kp, Ki ve Kd kazançları ile de fonksiyonu s domeninde şekillendirecek olursak;

PID denetleyicisinin tekrardan çalışmasını özetleyecek olursak; dediğimiz gibi çıkıştan geri besleme yoluyla giriş sinyaline (referans) gelen sinyal, giriş sinyali ile karşılaştırır ve farkı hatayı oluşturur. Bu hata PID denetleyicisine gönderilir ve denetleyici bu sinyali bir katsayı ile çarpıp, türevini ve integralini alacaktır. Sonrasında ise tekrar çıkışa gönderilir. Bu şekilde bir döngü içinde hata minimuma inene kadar işlem devam eder.

Burada önemli olan Kp, Ki ve Kd kazançlarının belirlenmesidir. Bu katsayıların uygun şartlarda sistemi kontrol etmesi için belirlenmesi gerekir. Bunu belirlemek kolay değildir ve net bir cevabı yoktur. En uygun ayar için en az ve sıfır hata, sistemde minimum aşım, kısa sürede hatayı giderme ve sistemde kararlılığı sağlama gibi kriterleri yerine getirecek Kp, Ki ve Kd kazançları seçilmelidir. Yani sistemin çıkışında en küçük hatayı en az zamanda ve en az salınım yapması gerekir. Kp, Ki ve Kd kazançlarının belirlenmesi için analog ve deneysel yöntemler kullanılır.

İLETİŞİM BİLGİLERİMİZ

Yeşiloba Mahallesi 46257 Sokak
( Seyhan Oto Sanayi Sitesi ) J blok No:7/10 Z19
Seyhan / ADANA

Tel : +90 322 428 48 01

E-Mail : info@digikonotomasyon.com

E-Mail : muhasebe@digikonotomasyon.com