پروژه کنترل کننده های PID

اختصاصی از فی توو پروژه کنترل کننده های PID دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

پروژه کنترل کننده های   PID   ، کاملا ویرایش شده با اصول نگارش دانشگاهی (آماده چاپ) در قالب word شامل 47 صفحه،تهیه شده زیر نظر بهترین استادها

چکیده

کنترل کننده PID، که یک کنترل کننده سه بخشه، شامل بخش های تناسبی، انتگرال گیری، و مشتق گیری است، پر کاربرد ترین کنترل کننده در صنعت است، به طوری که حدود نود درصد کل کنترل کننده های مورد استفاده در صنعت، یا P ID هستند، و یا از آن در ساختار های کنترلی دیگر استفاده می کنند. این امر به تنهایی گویای اهمیت این کنترل کننده است.بر خلاف ظاهر ساده P ID، طراحی این کنترل کننده، در عمل، فراتر از تنظیم سه پارامتر اصلی آن است. عوامل مختلفی در عملکرد این کنترل کننده تاثیر گذار اند، که از جمله ساختار کنترل کننده، درجه پروسه، نسبت ثابت زمانی غالب سیستم به زمان مرده پروسه، دینامیک عنصر محرک، نوع فیلتر بخش مشتق گیر و تنظیم پارامتر آن، رفتار غیر خطی در سیستم و غیره را می توان برشمرد. هر یک از این عوامل می توانند نقشی در روند طراحی و تنظیم کنترل کننده P ID داشته باشند. از این میان، دو مسئله مهم، عبارت اند از: طراحی فیلتر بخش مشتق گیر، و جبران آثار اشباع شدن عنصر محرک. پروژه حاضر به بررسی مفصل این دو می پردازد. اما پیش از آن، مبانی و اصول کنترل P ID، اصلاحات اساسی در قانون پایه این کنترل کننده، ساختار های مختلف و منطق حاکم بر سه عمل آن، و نیز راهکار هایی برای انتخاب نوع کنترل کننده، معرفی و بحث می شوند. در بخش طراحی فیلتر مشتق گیر، تاکید اساسی بر طراحی کنترل کننده بر اساس چهار پارامتر (سه پارامتر اصلی P ID و چهارمی ثابت زمانی فیلتر) است. اهمیت این مطلب با شبیه سازی های مختلف روشن شده است. علاوه بر این، ساختار های اصلی P ID در مورد عملکرد فیلتر با هم مقایسه شده، و راهبرد طراحی درست بحث شده است. بخش اصلی دیگر، به روش های مقابله با آثار اشباع شدن عنصر محرک می پردازد. در این مورد چندین تکنیک معرفی، و با هم مقایسه شده اند، که تکنیک های انتگرال گیری شرطی، و محاسبه معکوس از آن جمله اند. در اکثر بحث ها و بررسی ها، آسان بودن ساخت و کاربرد، و نیز رسیدن به عملکرد لازم با کمترین هزینه، مورد توجه بوده است. نتایج به کار گیری برخی از این روش ها، در شبیه سازی های انجام شده آمده است.

فهرست

1-1-مقدمه1

2-1-چکیده3

3-1-تعاریف اولیه   4

4-1-تعریف مشخصات پاسخ گذرا  6

1-2-طبقه بندی کنترل کننده های صنعتی  8

2-2-کنترل کننده های دو وضعیتی (on/off) 9

3-2-کنترل کننده تناسبی (Proportional) 11

4-2-کنترل کننده های انتگرالی 14

 5-2-کنترل کننده مشتق گیر (Derivative) 18

Proportional-Integral(PI)- 6-2- کنترل کننده تناسبی – انتگرالی

Proportional-Derivative(PD) 7-2-کنترل کننده تناسبی – مشتق گیر

8-2-کنترل کننده تناسبی – انتگرالی – مشتق گیر PID

9-2-انتخاب نوع کنترل کننده   26

10-2-تنظیم کنترل کننده های PID

11-2- معیارهای تنظیم کنترل کننده ها 30

 طراحی و پیاده سازی کنترل کننده -3-1

2-3- پیکر بندی بلوک انتگرال گیر 35

 3-3- بلوک های تابع تبدیل 38

 4-3- بلوک کنترل کننده  pid

 5-3- طراحی کنترل کننده های pid  

 نتیجه گیری46

 منابع  47          

مقدمه

یکی از اجزای مهم و حساس حلقه ی کنترل صنعتی ، کنترل کننده ها می باشند . یک کنترل کننـده بـا توجـه بـه خطـایموجود (اختلاف رفتار فرآیند با رفتار مطلوب) و با در نظر گرفتن قوانین کنترل (اسـتراتژی کنتـرل) ، دسـتوری را جهـتاصلاح خطا به قسمتهای بعدی (محرک –Actuatorو عنصر نهایی –Final Element) ارسال می دارد

کنتـرل کننـدهها از نظر قانون کنترل یا عملی که بر روی سیگنال خطا انجام می دهند به چند دسـته تقسـیم مـی شـوند کـه یکـی از آنهـاکنترل کننده های (Proportional-Integral-Derivative)PID می باشند.

کنتـرل کننـدهها از نظر قانون کنترل یا عملی که بر روی سیگنال خطا انجام می دهند به چند دسـته تقسـیم مـی شـوند کـه یکـی از آنهـاکنترل کننده های (Proportional-Integral-Derivative)PIDمی باشند

از آنجا که بیش از نیمی از کنترل کننده های صنعتی که امروزه به کار می روند از طرحهای کنترل PID یـاPID  اصـلاحشده استفاده می کنند ، شناخت و یادگیری نحوه ی تنظیم پارامترهای این نوع از کنتـرل کننـده هـا چون اغلب کنترل کننده های (Proportional-Integral-Derivative)PID ، در محل تنظـیم مـی شـوند ، قواعـد تنظـیممتفاوتی پیشنهاد شده اند . با استفاده از این قواعد می توان کنترل کننده ها را در محـل ، بـا دقـت و ظرافـت تنظـیم کـرد.

 روشهای تنظیم خودکار (Auto-tuning) نیز ابـداع شـده انـد و بعضـی از کنتـرل کننـده هـایPID  دارای قابلیـت تنظـیمخودکار می باشند .

مزیت کنترل کننده های PID در قابلیت اعمال آنها به اکثر سیستمهای کنترل است . در زمینه سیستمهای کنتـرل فرآینـد ،

طرحهای کنترلPID و شکلهای اصلاح شده آن کارایی خود را در ایجاد یک فرآینـد کنتـرل رضـایت بخـش بـه اثبـاترسانده اند .

کنترل کننده های (Proportional-Integral-Derivative)PID ، توسط PLC نیز قابل پیاده سازی می باشند. از آنجا که به یادگیری این دسته از کنترل کننده ها و تنظیم پارامترهای آنها مستلزم شناخت و درک عمیق خواص آنهاست

شیرهای کنترل کننده جریان

اختصاصی از فی توو شیرهای کنترل کننده جریان دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

شیرهای کنترل کننده جریان

وظیفة کنترل کننده های جریان، که معمولاً شیر کنترل جریان خوانده می شوند، عبارت است از کنترل یا تنظیم جریان عبوری از یک نقطة دلخواه در مدار. کنترل کنندة جریان در واقع نوعی شیر است و می توان آن را با دریچه های هوای کانال هوا مقایسه کرد.

اگر دریچه اندکی باز شود، مقدار کمی هوای گرم یا سرد وارد اتاق می شود، ولی اگر کاملا باز شود هوای زیادی به درون اتاق جریان می یابد. اندازة گشودگی دریچه می تواند از وضعیت بسته تا کاملا باز و در هر موقعیت دلخواه تنظیم شود.    

شیر کنترل برای تنظیم سرعت حرکت پیستون در سیلندرهای قدرت و یا سرعت حرکت کشویی شیر فرمانده، که موجب تنظیم سرعت چرخش روی شیر زمانبندی (شیر تایمر) می شود، و یا تنظیم سرعت گردشی محور موتورهای سیالی به کار می رود. شیر کنترل جریان، جزء ساده ای در مدار است ولی نقش مهمی در سیستم های هیدرولیکی و پنوماتیکی برعهده دارد.

از آنجایی که شیرهای کنترل جریان در هر دو شاخة هیدرولیک و پنوماتیک کاربرد فراوان دارند، در این فصل انواع مختلف شیرهای کنترل جریان که در صنعت به کار می روند بررسی می شوند. هر چند بسیاری از شیرهای پنوماتیک برای فشار کار تا 2 Kg/cm 10 (psi 150) طراحی می شوند و می توان از آن ها در سیستم های روغنی کم فشار (تا psi 500) هم استفاده کرد، ولی بهتر است که از شیرهای کنترل جریان بادی در پنوماتیک و از شیرهای کنترل جریان روغنی در هیدرولیک استفاده شود

انواع شیرهای کنترل جریانشیرهای کنترل جریان به چهار گروه تقسیم می شوند:

پیش تنظیم (کنترل جریان در ورودی) (شکل 12-1)،

پیش تنظیم (کنترل جریان در خروجی) (شکل های 12-2، 12-3 و 12-4)،

پیش تنظیم دو جهته (کنترل جریان در دو جهت) (شکل 12-5)،

بیرون ریز (کنترل جریان به صورت تخلیه جریان اضافی)

در شیرهای کنترل جریان پیش تنظیم جریان سیال پیش از رسیدن به دستگاه مورد نظر تنظیم و اندازه می شود (شکل 12-1) در شیرهای کنترل جریان پس تنظیم جریان سیال پس از ترک دستگاه مورد نظر اندازه و تنظیم می شود. شیر پیش تنظیم دو جهتی در هر دو جهت جریان سیال را تنظیم می کند (شکل 12-5).

بیشتر شیرهای پیش تنظیم در کنترل جریان هیدرولیک و بسیاری از شیرهای پس تنظیم برای کنترل جریان پنوماتیک و هیدرولیک به کار می روند. شیرهای کنترل پیش تنظیم دو جهته کاربرد کمتری در صنایع دارند. انواع بیرون ریز در سیستم های هیدرولیک و برای تخلیه یا ریزش مقدار معینی از روغن پر فشار به مخزن به کار می روند.

شیرهای کنترل جریان به صورت به هم پیوسته با شیرهای قطع با راه انداز بادامکی هم ساخته می شوند. در این ترکیب، در حالت عادی و پیش از عملکرد بادامک،سیال آزادانه جریان می افتد و با فعال شد بادامک، جریان سیال به مسیر شیر کنترل هدایت می شود. شیرهای کنترل جریان را با روزنة قابل تنظیم می سازند (شکل 12-6) که در آن سطح مقطع عبور سیال تغییر می کند و بنا به نیاز، بزرگ یا کوچک می شود و در نتیجه می توان مقدار سیال عبوری را تنظیم کرد.

برتری به کارگیری این گونه شیرها این است که با تغییر مقطع روزنة شیر، می توان سرعت دستگاهی را که جریان سیال به آن وارد می شود به راحتی زیاد یا کم کرد. حتی برای عملکردی ثابت به دلیل تغییر بار دستگاه معمولاً بهتر آن است که بتوان جریان را به ازای بارهای گوناگون تنظیم کرد. مثلا شیر کنترل جریان می تواند سرعت پیشروی را به هنگام اره کردن الوار، بر حسب این که از چوب خشک و یا چوب تر و تازه باشد، تنظیم کند.

معمولاً در شیر کنترل جریان پیش تنظیم یا پس تنظیم، یک شیر یک طرفة موازی در بدنه شیر قرار دارد که جریان آزادانة سیال را در جهت مخالف و بدون تنظیم برقرار می کند.شیر کنترل جریان بادامک کار (شکل 12-7) در واقع سه شیر در قالب یک شیر است که عبارت اند از:

شیر قطع، شیر کنترل جریان و شیر یک طرفه ویژگی و برتری بارز این گونه شیرها این است که متغیری که در شیر کنترل جریان تنظیم می شود را می توان به سرعت و به صورت لحظه ای مهار کرد، یعنی هنگامی که شیر قطع بسته می شود شیر کنترل جریان بی درنگ عمل می کند. برای نمونه می توا به شیوة پیشروی ابزار در ماشین تراس اشاره کرد.

همانگونه که در شکل 12-8 دیده می شود با حرکت پیستون، ابزار به سرعت به جلو می رود تا لحظه ای که بادامک غلتک شیر را بفشارد. در این شرایط پیستون و ابزار با سرعت دلخواهی که براساس تنظیم شیر کنترل جریان تعیین می شود حرکت خواهد کرد. اگر حرکت های کوتاه و جهشی مورد نیاز باشد می توان بادامک های کوتاه روز میز پیشروی قرار داد.

در هیدرولیک برای مدارهای پیچیدة تغذیه و پیشروی ماشین ها از شیرهای صفحة فرمان که شامل شیر کنترل جریان و شیرهای گوناگون دیگر است استفاده می شود در مواردی که ضربه گیری طولانی در انتهای کورس سیلندر مورد نظر باشد بهتر است از شیرهای کنترل جریان بادامکی استفاده شود

تعداد صفحات: 9