Szia! Szabályozó beszállítóként gyakran kérdeznek tőlem a PID-szabályozók és a fuzzy szabályozók közötti különbségekről. Úgyhogy úgy gondoltam, ebben a blogbejegyzésben lebontom neked.
PID vezérlők: A régi megbízható
Kezdjük a PID szabályozókkal. A PID az arányos – integrál – származékos rövidítése. Ezek a vezérlők már régóta léteznek, és rendkívül népszerűek mindenféle iparágban. Miért? Nos, ezek meglehetősen egyszerűek és hatékonyak az alkalmazások széles körében.
Hogyan működnek
A "P" a PID-ben, az arányos részben, hibát számít ki a kívánt alapjel és a tényleges folyamatváltozó között. E hiba alapján azzal arányos kimenetet ad. Például, ha egy helyiség hőmérsékletét próbálja szabályozni, és a tényleges hőmérséklet 5 fokkal az alapjel alatt van, az arányos rész az 5 fokos különbséggel arányosan növeli a fűtési teljesítményt.
Az "I" vagy az integrált rész idővel felhalmozza a hibát. Ez segít az állandósult állapotú hibák kiküszöbölésében. Tegyük fel, hogy van egy kis állandó hiba, amit az arányos rész nem tud teljesen kijavítani. Az integrált rész folyamatosan összeadja ezeket a hibákat, és addig módosítja a kimenetet, amíg a hiba nulla lesz.
A "D" vagy derivált rész a hiba változási sebességét nézi. Ha a hiba gyorsan változik, a származékos rész csillapítja a rendszert és megakadályozza a túllövést. Például, amikor elkezd felfűteni egy helyiséget, a hőmérséklet gyorsan emelkedni kezd. A derivált rész lelassítja a fűtési teljesítményt, hogy elkerülje az alapjel túllépését.
Előnyök
A PID szabályozók egyik legnagyobb előnye az egyszerűségük. Könnyen érthetők és hangolhatók. Az interneten számos forrást találhat, amelyek megtanítják Önnek, hogyan állíthatja be a P, I és D paramétereket az adott alkalmazáshoz. Ráadásul nagyon megbízhatóak. Nagyon sok rendszerben használták őket, az ipari gyártástól a háztartási készülékekig, és bizonyított múlttal rendelkeznek.
Hátrányok
A PID-szabályozóknak azonban vannak bizonyos korlátai. Lineáris rendszerekhez működnek a legjobban. Ha a rendszer erősen nemlineáris, például egy kémiai folyamat, ahol a reakciósebesség jelentősen változik a hőmérséklet és a nyomás hatására, előfordulhat, hogy a PID-szabályozó nem működik megfelelően. A megfelelő beállításhoz a rendszer dinamikájának alapos ismerete is szükséges. Ha nem hangolja be őket megfelelően, oszcillációkat vagy lassú válaszidőket okozhat.
Fuzzy vezérlők: A rugalmas lehetőség
Most beszéljünk a fuzzy vezérlőkről. Ezek egy kicsit modernebbek, és fuzzy logikán alapulnak, ami a többértékű logika egy formája, amely lehetővé teszi az igazság fokát.
Hogyan működnek
A fuzzy vezérlők fuzzy halmazokat és tagsági funkciókat használnak. A bináris „igaz” vagy „hamis” helyett, mint a hagyományos logikában, a fuzzy logika 0 és 1 közötti értékeket tesz lehetővé. Például, ha egy motor fordulatszámát szabályozza, lehetnek olyan homályos halmazai, mint a „lassú”, „közepes” és „gyors”. A 300 RPM-es motorfordulatszám tagsági értéke 0,8 a "lassú" készletben és 0,2 a "közepes" készletben.
A vezérlőnek egy sor szabálya van, például "Ha a sebesség lassú és a terhelés nagy, akkor növelje a teljesítményt". Ezek a szabályok a bemeneti változók tagsági értékei alapján kerülnek kiértékelésre. Az összes szabály kiértékelése után a vezérlő egy defuzzification módszert használ, hogy éles kimeneti értéket kapjon.
Előnyök
A fuzzy vezérlők nagyszerűek a nemlineáris rendszerekhez. Képesek kezelni azokat a rendszereket, ahol a bemenetek és a kimenetek közötti kapcsolatok bonyolultak és nehezen modellezhetők pontosan. Nagyon rugalmasak is. Könnyen hozzáadhat vagy módosíthat szabályokat a rendszerkövetelmények változásával. És nincs szükség a rendszer pontos matematikai modelljére, ami óriási plusz, ha összetett valós rendszerekkel foglalkozunk.
Hátrányok
A másik oldalon a fuzzy vezérlőket nehezebb lehet megtervezni. Gondosan meg kell határoznia a fuzzy halmazokat, a tagsági függvényeket és a szabályokat. És mivel ezek emberileg meghatározott szabályokon alapulnak, van benne egy kis szubjektivitás is. A fuzzy vezérlő hangolása egy kis próba- és hibafolyamat is lehet.
Valós világbeli alkalmazások
Nézzünk meg néhány valós alkalmazást, hogy lássuk, hogyan működik ez a két típusú vezérlő.
Ipari automatizálás
Az ipari automatizálásban a PID-szabályozókat általában olyan dolgok szabályozására használják, mint a folyadékok áramlási sebessége a csővezetékben, a nyomás a tartályban vagy a szállítószalag sebessége. Jól - alkalmasak ezekre a viszonylag lineáris és jól viselkedő rendszerekre. Például egy élelmiszer-feldolgozó üzemben egy PID-szabályozó használható a főzőedény hőmérsékletének szabályozására a termék egyenletes minőségének biztosítása érdekében.
A fuzzy vezérlőket viszont bonyolultabb ipari folyamatokban használják. Például egy acélgyártási folyamatban, ahol az acél olvasztása összetett kémiai reakciókkal és hőátadással jár, egy fuzzy vezérlő jobban tudja kezelni a nemlinearitásokat és a bizonytalanságokat.
Autóipar
Az autóiparban a PID-szabályozókat a motorvezérlő egységekben (ECU) használják olyan dolgok vezérlésére, mint az üzemanyag-befecskendezés és a gyújtás időzítése. Segítenek optimalizálni a motor teljesítményét és csökkentik a károsanyag-kibocsátást. Megnézheti nálunkVezérlő ECU 60100000 EC210B EC240B EC290B típushozamely valószínűleg PID-alapú szabályozási stratégiát használ.
A fuzzy vezérlőket a fejlett vezető-segítő rendszerekben (ADAS) használják. Például az adaptív sebességtartó automatika esetében a fuzzy vezérlő jobban tudja kezelni a változó vezetési körülményeket, például a különböző forgalmi sűrűségeket és az út lejtését.
Háztartási gépek
A háztartási készülékekben a PID-szabályozókat olyan dolgokban használják, mint a termosztátok a helyiség vagy a vízmelegítő hőmérsékletének szabályozására. Egyszerűek és hatékonyak az ilyen típusú alkalmazásokhoz. A miénkVezérlő 372 - 2900 C7 C9 C18 C32 ECU-hoz Programmalhasználhatók ilyen alkalmazásokban.
A fuzzy vezérlők megtalálhatók a csúcskategóriás mosógépekben. Intelligensebb módon beállíthatják a mosási ciklust olyan tényezők alapján, mint a szennyeződés mennyisége, az anyag típusa és a töltet mérete.
Melyiket válasszam?
Tehát hogyan dönt a PID szabályozó és a fuzzy szabályozó között? Ez valóban az alkalmazástól függ.
Ha rendszere lineáris, jól érthető, és egyszerű és megbízható megoldásra van szüksége, akkor valószínűleg a PID-szabályozó a megfelelő megoldás. Költséghatékony és könnyen kivitelezhető.
Ha a rendszer erősen nemlineáris, sok a bizonytalanság, és intelligensebb és rugalmasabb vezérlési stratégiát igényel, a fuzzy vezérlő jobb választás lehet. Készüljön fel azonban egy kicsit bonyolultabb tervezésre és hangolásra.
Kínálunk továbbá a172 - 9391 1729391 ECU vezérlő kerekes rakodóhoz 938G 950G 988Gamely testreszabható PID-vel vagy fuzzy vezérlési algoritmussal, az Ön egyedi igényei szerint.
Vezérlőigényeivel forduljon hozzánk
Akár egy PID-vezérlő, egy fuzzy vezérlő érdekli, vagy segítségre van szüksége annak eldöntésében, hogy melyik felel meg a projektjének, mi segítünk Önnek. A különféle alkalmazásokhoz megfelelő vezérlők széles választékával rendelkezünk. Ha vásárolni szeretne, vagy kérdése van termékeinkkel kapcsolatban, keressen bizalommal. Szeretnénk beszélgetni, és megbeszélni, hogyan tudunk megfelelni a vezérlővel kapcsolatos követelményeinek.
Hivatkozások
- Astrom, KJ és Murray, RM (2008). Visszajelzési rendszerek: Bevezetés tudósoknak és mérnököknek. Princeton University Press.
- Jang, J. - SR, Sun, CT és Mizutani, E. (1997). Neuro – Fuzzy and Soft Computing: A tanulás és a gépi intelligencia számítási megközelítése. Prentice Hall.
