ตัวควบคุม PID ดิจิตอลคืออะไร?

คอนโทรลเลอร์สัดส่วนอินเตอร์-อินเท็กซ์-อนุพันธ์ (PID) เป็นอุปกรณ์ที่มักใช้ในการควบคุมอุปกรณ์และระบบอิเล็กทรอนิกส์โดยทั่วไปแล้วหลักการทางคณิตศาสตร์จะถูกนำไปใช้โดยอุปกรณ์เพื่อประมวลผลสัญญาณและกระตุ้นการตอบสนองในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เชื่อมต่อกับตัวควบคุม PID ดิจิตอลมักจะทำหน้าที่คล้ายกับแบบอะนาล็อก แต่อาจรวมถึงไมโครโปรเซสเซอร์ตัวควบคุมตรรกะที่ตั้งโปรแกรมได้รวมถึงซอฟต์แวร์พิเศษอุปกรณ์ที่ควบคุมบางครั้งเรียกว่าโรงงานซึ่งอาจเป็นมอเตอร์อุตสาหกรรมแอคทูเอเตอร์และเครื่องจักรอื่น ๆ รวมถึงเทอร์โมสตัทที่บ้าน

ตัวควบคุม PID ดิจิตอลบางครั้งใช้ในการจัดการอุปกรณ์เดียว แต่ยังสามารถรวมอยู่ในทั้งระบบโดยทั่วไปแล้วจะใช้เพื่อปรับสัญญาณเอาท์พุทในระบบเช่นตัวควบคุมอุณหภูมิอย่างถูกต้องตามข้อเสนอแนะในระดับหนึ่งอุปกรณ์โดยทั่วไปใช้การคำนวณทางคณิตศาสตร์ที่เรียกว่าอัลกอริทึมซึ่งสามารถอนุญาตให้เปิดใช้งานได้เมื่อถึงเกณฑ์การตั้งโปรแกรมเงื่อนไขยังสามารถตรวจสอบได้อย่างสม่ำเสมอในเวลาที่กำหนด;ฟังก์ชั่นนี้มักจะเรียกว่าอัตราตัวอย่าง

สัญญาณข้อผิดพลาดมักจะช่วยขับเคลื่อนฟังก์ชันของตัวควบคุม PID ดิจิตอลคำที่เป็นสัดส่วนมักจะหมายถึงการลดลงทางคณิตศาสตร์ของข้อผิดพลาดในขณะที่ฟังก์ชั่นอินทิกรัลมักจะมีจุดมุ่งหมายเพื่อทำให้เกิดข้อผิดพลาดเล็กที่สุดเท่าที่จะทำได้เมื่อสัญญาณเอาต์พุตเปลี่ยนแปลงเร็วเกินไปฟังก์ชั่นอนุพันธ์บางครั้ง จำกัด การกระทำของอีกสองอย่างดังนั้นการแก้ไขจะไม่มากเกินไปองค์ประกอบทั้งสามของตัวควบคุมสัดส่วน-อินเทอร์-อนุพันธ์มักได้รับการออกแบบโดยผู้เชี่ยวชาญในทฤษฎีทางคณิตศาสตร์เช่นเดียวกับโปรแกรมเมอร์ซอฟต์แวร์อินเทอร์เฟซควบคุมซึ่งโดยปกติแล้วโปรแกรมคอมพิวเตอร์สามารถช่วยให้ผู้คนจัดการตัวควบคุม PID ดิจิตอลได้โดยไม่ต้องมีความเชี่ยวชาญขั้นสูง

บางครั้งจำเป็นต้องใช้รหัสซอฟต์แวร์เพื่อปรับแต่งคอนโทรลเลอร์ PID ดิจิตอลในขณะที่การดีบักอาจจำเป็นต้องปรับตัวแปรที่จัดการโดยอุปกรณ์ในกรณีของการควบคุมอุณหภูมิที่บ้านอุปกรณ์มักถูกออกแบบมาเพื่อตอบสนองต่ออุณหภูมิจุดที่ตั้งไว้และการเบี่ยงเบนจากอุปกรณ์เหล่านั้นตัวควบคุม PID ดิจิตอลยังสามารถเรียนรู้เวลาที่จำเป็นในการทำให้ห้องร้อนขึ้นหรือทำให้เย็นลงพวกเขามักจะสามารถรักษาอุณหภูมิให้คงที่ในห้องได้เช่นกัน

ตัวควบคุม PID ดิจิตอลส่วนใหญ่ทำงานโดยใช้ค่าคงที่โดยทั่วไปกระบวนการจะถูกละเว้นโดยคอนโทรลเลอร์เพียงแค่พารามิเตอร์ของการดำเนินการจะถูกติดตามตัวควบคุม PID ที่แตกต่างกันสามารถเชื่อมต่อเพื่อจัดการประสิทธิภาพของระบบขนาดใหญ่อย่างไรก็ตามหรือแม้แต่ปรับให้เข้ากับการใช้งานที่หลากหลายในแอปพลิเคชันโดยรวมประโยชน์อีกประการหนึ่งของตัวควบคุม PID ดิจิตอลคือเวลาในการสุ่มตัวอย่างอาจเป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของระยะเวลาในการปรับพารามิเตอร์ดังนั้นความแม่นยำและประสิทธิผลมักจะขยายสูงสุด