OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ. PID Denetleyiciler

Transkript

1 OOMAİ ONROL SİSEMLERİ ID Dnlyclr

2 ml Dnm ürlr k öngülü nm mlrn farklı yönmlrl ınıflanırmak mümkünür. Dnm kn gör; A kl vya 2 konumlu nm B Sürkl Dnm Oranı nm k rporonal 2 İngral nm k I Ingral 3 ürv nm k D Drvav oplama 4 nm knn bahlblr. Gnl k grblml ba nüryl konrol mlrn bu 4 p v bunların farklı brlşmlr konrol çn kullanılmakaır. Bunların ışına morn nm knklr mvcuur. Bu konu bu r kapamına anlaılmayacakır. En gnl hal br nm m aşağıak şkl anımlanablr. 2

3 İk onumlu Aç-apa, on-off nm 3 Dnlyc çıkışı 2 konuman barr. Ba v ucuz yapıları varır. Mkronlyclrn yaygınlaşmaı l haa nm mlr oluşurulmaya başlanmışır. Bu yapı haa nm mlrn pk kullanılmaz. Daha çok lkrkl v grçlrn v ba nüryl konrol mlrn kullanılırlar. Dnm m 2 blrl konuma çalışır. Gnl aşağıak 3 prnp çalışırlar u u u u 2 0 u u u u u ğğşr konum apa u Aç u

4 Örnk: Sm, br ıııcı l ııılan br u ankıır. Sıcaklıkalgılanıp bll br ğr uulmaya çalışılıyor. 4 2 konumlu nm gnllkl v allrn üü,fırın, rmofon v. v nür ölü zamanı büyük olan mlr kullanılır.

5 B- Sürkl Dnm 5 - Oranal nm Buraa kapalı çvrm çn ac p kazancı lav lmşr. azancın mn kararlılığına olan k aha önc anlaılmışır. Buraa mn cvabına olan k nclnckr. E U u E U

6 Oranı knn çapmaya gör rnn yüz oranı banı olarak anımlanır. Oranı banı = B 00 Oranı k oğruan haaya bağlıır. Haa küçülükç k azalır. Oranal nm bll br haa ğrnn alına üşülmz. Oranal p haayı azalmak çm kazancın arırılmaı grkr. Ancak kazancın arırılmaı l mn alınımları arablr. Haa kararlı urum haaını ıfırlamak yrn m kararız bl yapablr. azancın ğşmnn kararlılığa k önck konulara nclnmşr. azancın hrğrn kararlı olan mlr orunuz kullanılablr. Yapıının balğ avanajıır. Ba O-AM lı yüklçlr l prak olarak grçklnblr. Şkl p nn farklı ğrlrn örnk br mn çıkış ğşmlr görlmşr. 6

7 7 2- I Dnm Oranal +İngral Oranı ky ngral lav yapılarak nlyc oluşurulur. Çoğunlukla kullanılan nlyc pr. %85-95 kullanılır. Sm çrn kullanılan ngral k konrol nyaln zaman çrn klm çıkarmalar yaparak haayı ıfırlar. 0 E U C E U u

8 İngral k haayı brkrrk azalığı çn şlm yavaşlaır. Yan m aha yavaş avranır v mn ourma ür uzar. Bu urum olumuz yanıır. nlyc l nln şarlara nlnn m çn I kullanılmayablr. Sac p br nlyc l nlnn m I nlyc uygulanıra şklk gb çıkış cvabı alınır küçülükç mn ourma ür kıalmaka ancak alınımlar arığı çn kararlığı a bozulmakaır. Sonuça nln şarlara uygun çlmlr.

9 9 3- D Dnm Oranal +ürv Oranı ky ürv lav yapılarak nlyc oluşurulur. E U C E U u Haanın ürvn çrn barınırığınan haanın ğşm yükk oluğu zamanlara ourma ürn kıalır. ürv olmaı bb l haanın yönünü algılar v grlm çn hmn vry grr. ürv çarpanına ahp oluğunan açıkçvrmıfır lav r. Haanın ğşmğ urumlara kararlı urum k yokur.

10 D mlr kalıcı urum haaı oluşablmkr. nm l kalıcı urum haaı var olan br nm mn D klnm l kalıcı urum haaı grlmz. Bu bpl D nlyclr yaygın olarak kullanılmazlar. ürv haanın ğşmn bağlı oluğunan gürülü nyallrnn aşırı klnrlr v prak grçklmk zorur. Bu olumuzluğu grmk çn ürv fa aşağıak şkl önüşürülür; 0 C buraa U E

11 Öz:. nm ac brkaç alınım onra kalıcı urum haaı l kalıcı ğr ourur. 2. I nm kalıcı urum haaı ıfırlanablr. Faka kararızlığa yakınlığı arar. Hızlı üzlm olmaz v aşımarar. 3. D nm aşım küçülür, cvap hızlanır. ararlılığa pozf k varır. Sm ıfır klr. alıcı urum haaı yn varır. 4. ID nlyc yapılablr hpnn oplam özllklrn oralama ağlar.

12 2 ID DENELEYİCİ Enüryl konrol mlrn çok ık kullanılan nm bçmr. Japonya a bl %80-90 oranına ID kullanılmakaır. Yapıının balğ, anlaşılmaının kolay oluşu, ayarlanacak ğşkn ayıının az oluşu v fzkl grçklmnn kolay oluşu onu rch bb yapmışır. Yapıı Brm grblml ID nlycnn gnl yapıı şklk gbr. -rpoonal I-Ingral D- Drvav klmlrnn baş harflrnn mlnrlr.

13 3 ID nlyclr aha çok oğrual mlr baç uygulanablmkr. Smn k grblm öngülü olmaı şlm aha a kolaylaşırır., I, D klrnn brlşrlm l ID nlyc oluşurulur. u 0 Sanar ID İfa -omnn ; E U

14 4 vya E U C E U E U D I D I D I D I buraa I D

15 5 ID nm mnn O-AM lar l grçklnm: D D I C R C R R R C R R C R R E U C D D

16 6 Enür rch ln br ğr p ID yapıı a klşml form ur. pp pp Sanar p l klşml p araına önüşüm mvcuur. pp E U C pp pp,, > 4 olmak üzr pp 4 2, 4 2, 4 2

17 ID nlycnn br ürü ürvn yaklaşığını kullanan bçmr. U I D C 0 E ürv rm ğşmşr. 0 v ğr çok küçük oluğu çn alçak frkana ğşmzkn yükk frkanlara bozulur.. 7

18 Dnlyc aramrlrnn Ayarı p, v kaayılarının m uygun şarlara konrol m çn blrlnm grklr. olay v n cvabı olan br şlm ğlr. En uygun ayar çn grblml m avranışınan; o En az vya ıfırhaa o Mnmum aşım o En kıa ür haayı grm o ararlı avranma gb krrlr ağlamaı nr. ıaca ; n küçük haayı n küçük zamana v an küçük alınımla ürm nr. Ancak üm krrlr aynı ana ağlanamaz. 2 Yönm kullanılır. 8 A- Dnyl Ayar B- Analk Ayar

19 A- Dnyl Ayar Bu yönm John G. Zglr v Nahanl B. Nchol 942 yılına yayınlaıkları br makal l önrmşlrr. Zglr Nchol yönm olarak blnr. Çok ayıa nyl çalışma onucuna amprk olarak anımlanmışır..4 Şkl vrln br cvap çn n y cvap çn g 2 =0.25 g olarak kabul lmşr Mamakl ayanağı yokur. Bu ayar onucu = aralığına v aşımlı br cvap oluşurur. Bu bpl günümüz kaba ayar olarak blnr v nc ayar çn br başlangıç nokaı olarak kabul lr.

20 Dnyl ayara 2 yönm uygulanır. Salınım vya rşm yönm 2. Sm cvabı yönm - Salınım vya rşm yönm. ID nlyc lk olarak ac bırakılır. =onuz v =0 2- Grş br baamak grş uygulanır. 3- p arırılarak m krk kararlı hal grlr. 4- pmax v u çıkış frkanı kaylr. 20

21 ablo kullanılarak nlycnn kaayıları haplanır. p 0.5 pmax - - I 0.45 pmax u - ID 0.6 pmax 0.5 u 0.25 u 2 Bu ğrlr l g2=0.25g l lmş olur. Dğşm bnzmyor farklı nmlr yapılır. Yn bnzmyor ya Zglr-Nchol yönm l çözüm yokur yaa ID l bu m nlnmz onucuna varılır. Bazı mlr çn ürkl olayona okmak rkl olablr. Bu uruma Harro arafınan üznlnmş önümlü rşm yönm uygulanablr. Oranı ğr p l oynayarak g2=0.25 g oluncaya kaar p arırılır v bu urumak u kaylr. u, 6 u 5 olarak haplanıp p ynn 0.25 g oluncaya kaar ayarlanır.

22 Örnk: Sm anar br ID nlyc l nlnmkr. 2 4 Çözüm a- Zglr- Nchol rşm yönmn gör mn ınırlı kararlı çalışmaına karşılık gln kazanç ğrn v bu kazanca karşılık gln ürkl rşm pryounu bulunuz. b- Smn kapalı çvrm brm baamak cavabını, max aşım, önüm oranı, v ourma zamanını haplayınız. c-max aşım mkarını %25 üşürn nm organının ncayarğrlrn blrlynz. 22

23 23 Çözüm vam

24 2- Sm Cvabı Yönm a-zglr Nchol Zglr Nchol un uygulaıkları br ğr yönm mn brm baamak cvabı üzrn kurulmuşur. Smn hr zaman üzrn nm yapılma mkanı olmayablr. Bu bpl mn haa ürlmş mamakl mollrnn bnzmnn yararlanılablr. Mollrn m anımlama kablyn gör aarımbaşarıı arar. Mollm blnmyn vya ölçülmyn paramrlrn varlığı bbyl aarımı yapıkan onra nc ayara grk uyulablr. Smn açık çvrm moln brm baamak uygulayıp cvap ğr yorumlanarak haplamalar yapılır. 24

25 Yönm: - Sm açık çvrm hal grlr v m cvabı blrlnr. p /a - - I 0.9/a 3L - ID.2/a 2L L/2 2- Ro çıkışın on ğrr. 3- m nokaı cvabın ğmnn n yükk oluğu yrr. 4- nokaı y=0.63ro ğrnn oluğu yrr. 5- L,a v ğrlr şkl görlğ gbr. Bu vrlr kullanılarak Zglr-Nchol un avy ğ paramrlr yukarıak ablo kullanılarak haplanır. 25

26 b-chan-hron-rwck yönm Sm cvabınan kaayı ürmk çn farklı önrlr mvcuur. Chan-Hron-Rwck yönm bunlaran brr. 2farklı paramr ablou önrmşlrr. %0 v %20 aşım %0 aşımlı paramrlr kullanılınca aşımın %0olmaı bklnmml %20 n aha y cvap olmaı bklnmlr. %0 aşımlı %20 aşımlı p p 0.3/a /a - - I 0.6/a 4L - 0.7/a 2.3L - ID 0.95/a 2.4L 0.42L.2/a 2L 0.42L 26 Bu vrlr l am br konrol ağlanamaz nc ayar çn y br başlangıç nokaı çlmş olur.

27 No: Hrhang br hap yapmaan prak çalışmalara ID kaayı ayarı çn şu yol zlnblr. p =0, =n büyük, = 0 yapılır. Cvapa ürkl alınımlar oluşuncaya kaar p arırılır. alıcı urum haaı ıfırlanana kaar azalılır. rşmlr oraan kalkana kaar arırılır. Sonuçlar konrol lr. Hr zaman n y onuca ulaşılamayablr. ÖRNE : G 6 uygun ID paramrlr l nlynz. 27

28 B- Analk Ayar Dnlnn mn namk avranışının blnm urumuna ID nmn p,, kaayıları opmzayon yönmlr kullanılarak haplanablr. Haplar knk olarak mümkün olmakla brlk olukça zor v karmaşıkır. Ell yapmak çok zorur. Mamak programları kullanılarak haplanablr. Haanın br prforman nk anımlanır v uygun br opmzayon yönm kullanılarak paramrlr haplanablr. Opmzayon çn farklı maly fonkyonları prforman nxlr anımlanmışır. I 0 2 I 0 I 0 I

29 Smn çözümü çn ayıal yönmlr kullanılır. Başka br yol nln m cvabı çn ID kaayılarının habı yapılablr. uupların bll yrlr olmaı çn hap yapılır. İy br hap çn nyl v analk yönmlr brlk kullanılır. Örnk: Vrln kapalı çvrm kuuplarını ağlayan paramrlr haplayınız. p 29

30 aynaklar - M.Önr EFE, Oomak onrol S., Sçkn yay İbrahm Yükl, Oomak onrol, Nobl yayın, Oomak onrol Smlr, B.C. uo, Lraür Yay