Bộ điều khiển PID kỹ thuật số là gì?

Một bộ điều khiển định kỳ tích phân (PID) theo tỷ lệ là một thiết bị thường được sử dụng để điều khiển các thiết bị và hệ thống điện tử.Các nguyên tắc toán học thường được thiết bị áp dụng để xử lý tín hiệu và kích hoạt phản hồi trong các thiết bị điện tử mà nó được kết nối.Các bộ điều khiển PID kỹ thuật số thường hoạt động tương tự như các bộ điều khiển tương tự, nhưng có thể bao gồm bộ vi xử lý, điều khiển logic có thể lập trình, cũng như phần mềm chuyên dụng.Thiết bị được điều khiển đôi khi được gọi là nhà máy, có thể là động cơ công nghiệp, bộ truyền động và máy móc khác, cũng như bộ điều nhiệt gia đình. Bộ điều khiển PID kỹ thuật số đôi khi được sử dụng để quản lý các thiết bị đơn lẻ, nhưng cũng có thể được đưa vàotoàn bộ hệ thống.Chúng thường được sử dụng để điều chỉnh chính xác các tín hiệu đầu ra trong các hệ thống như bộ điều khiển nhiệt độ, dựa trên một số mức phản hồi.Các thiết bị thường sử dụng các tính toán toán học được gọi là thuật toán, có thể cho phép chúng kích hoạt khi đạt được ngưỡng được lập trình.Điều kiện cũng có thể được theo dõi nhất quán vào những thời điểm cụ thể;Hàm này thường được gọi là tốc độ mẫu. Tín hiệu lỗi thường giúp điều khiển chức năng của các bộ điều khiển PID kỹ thuật số.Thuật ngữ tỷ lệ thường đề cập đến việc giảm toán học của lỗi, trong khi hàm tích phân thường nhằm mục đích tạo ra lỗi càng nhỏ càng tốt.Khi tín hiệu đầu ra thay đổi quá nhanh, hàm phái sinh đôi khi giới hạn các hành động của hai cái còn lại để hiệu chỉnh không quá mức.Ba yếu tố của các bộ điều khiển dẫn xuất tích phân theo tỷ lệ thường được thiết kế bởi các chuyên gia về lý thuyết toán học cũng như các lập trình viên phần mềm.Giao diện điều khiển, thường là chương trình máy tính, có thể giúp mọi người quản lý bộ điều khiển PID kỹ thuật số mà không cần chuyên môn nâng cao. Đôi khi mã phần mềm là cần điều chỉnh bộ điều khiển PID kỹ thuật số, trong khi có thể gỡ lỗi để điều chỉnh các biến được quản lý bởi thiết bị.Trong trường hợp kiểm soát nhiệt độ nhà, thiết bị thường được thiết kế để đáp ứng với nhiệt độ điểm đặt và độ lệch so với chúng.Bộ điều khiển PID kỹ thuật số cũng có thể tìm hiểu thời gian cần thiết để làm nóng phòng hoặc làm mát nó xuống.Họ thường có thể giữ nhiệt độ ổn định trong một căn phòng. Hầu hết các bộ điều khiển PID kỹ thuật số hoạt động bằng cách sử dụng các giá trị cố định.Quá trình thường bị bỏ qua bởi các bộ điều khiển;Chỉ cần các tham số hoạt động thường được theo dõi.Tuy nhiên, các bộ điều khiển PID khác nhau có thể được kết nối để quản lý hiệu suất của một hệ thống lớn, tuy nhiên, hoặc thậm chí thích ứng chúng với các mục đích sử dụng khác nhau trong một ứng dụng tổng thể.Một lợi ích khác của các bộ điều khiển PID kỹ thuật số là thời gian lấy mẫu có thể là một phần nhỏ trong thời gian cần thiết để điều chỉnh tham số, do đó độ chính xác và hiệu quả thường được tối đa hóa.