PID Rregullatori

PID Rregullatori  është një mekanizëm rregullues me lak te mbyllur, i cili përdoret shumë në Industrinë e Kontrollimit të Sistemeve.
Ai llogarit një sinjal të gabimit që gjenerohet, si rezultat i ndryshimit të sinjalit në hyrje me sinjalin në dalje, dhe pastaj mundohet që atë gabim
ta Kompenzoj/Rregulloj me anë të një Aktuatori.
PID Rregullatori përmban tri parametra, të cilat mund të akordohen varësisht nga kërkesat për rregullim.
Ai përbëhet nga pjesa:
Proporcionale-P
Integrale-I
Derivative-D
Varësisht nga përdorimi ky mundet të funksionoj vetëm si nji PD,PI, ose P Rregullator, pasi termet e panevojshme për procesin e caktura merren të jenë zero.
 Historiku dhe aplikimet 
Për herë të parë PID Rregullatori u përdor në vitet 90'ta të shekullit XIX

, si paisje e cila mundësonte dirigjimin automatik të anijeve për lundrim, edhe pse në atë fazë ishte mjaft primitiv. 
Njëri nga prototipet e para të zhvilluara u bë nga Elmer Sperry, por i pari që bëri studim të thellë matematikor ishte Nicolas Minorsky.
Qëllimi kryesor i Minorsky-it ishte që ta përafronte sa më shumë komandimin e anijes nga marinarët e US NAVY me paisjen PID.
Ai vërejti se për akordimin e sistemint pjesa Proporcionale e PID Rregullatorit ofronte stabilitet përkunder faktit që sillte luhatje të vogla, ndërkaq pjesa Integrale e shuante gabimin e gjenerua me kohën, si dhe së fundi pjesa Derivative ishte mjaft efikase në sistemet që zhvilloheshin shpejt.
PID Rregullatori po ashtu gjeti përdorim në kontrollimin e shpejtësive këndore, me PI Kontrollerin gabimi ishte rreth ±2%, ndërsa me shtimin e pjeses PD gabimi ra në ±1/6%, qka ishte shumë më saktë sesa që mund të kishin kontrolluar marinarët.
 Vlera e PID Kontrollerit 
PID ka vlerë shumë të madhe për shkak se e ka bërë të panevojshëm prezencën e njeriut në situata të ndryshme, dhe shpesh të rrezikshme, si dhe paraqet zgjidhje shumë më të shpejt, efikase, precize dhe më të lirë.
Ka gjetur zbatim të madhë në fushat si:
Elektronikë
Mekatronikë
Industrine e rëndë dhe të lehtë
Robotikë
Amvisëri (paisjet ngrohëse siq jan bojlerët etj.)
E sidomos ka gjetur implemetim të jashtzakonshëm në industrinë moderne të të ashtu quajturve "Kontrollerëve të Programueshum Logjik" apo PLC-ve.
Thënë shkurt kudo në botën Elktrike e tutje.

 Teoria e PID Kontrollerit 
Siq e dimë tani veprimi i PID Kontrollerit shkaktohet nga mbledhja e efekteve të pjesës: Proporcionale ,Integrale  dhe pjesës Derivative .
Duke e definuar  si hyrjen e sistemit.

apo në domenin e Laplasit:

Ku parametrat paraqesin:
 : Përforcimin Proporcional
 : Përforcimin Integral
 : Përforcimin Derivativë
 : Sinjalin e Gabimit
 : Kohën
 :Variabël që integrohet, e cila mund të merr vlera prej 0 deri te koha .
 Termi Proporcional 
Termi Proporcional prodhon sinjal i cili është proporcional me sinjalin e gabimit, dhe si rezulatat me shumzimin e sinjalit të gabimit me  do të kemi dalje qoftë të përforcuar apo të dobësuar.
Këtu duhet ti kushtohet rëndësi pasi një përforcim i madh  mund të bëjë sistemin jostabil.
Termi Proporcional ipet me anë të shprehjes:

apo në domenin e Laplasit:

 Termi Integral 
Termi Integral është proporcional në të dyat:
Amlitudën e sinjalit te gabimit
Kohëzgjatjen e sinjalit të gabimit
Termi  indikon mbledhjen e të gjithë gabimit me kohën dhe jep vlerën stacionare në fund, ndërsa termi  paraqet konstant që e sjell vlerën stacionare në pozitën e dëshiruar në fund të procesit.
Termi Integral ipet me anë të shprehjes:

apo në domenin e Laplasit:

Pasi që Termi Integral i përgjigjet gabimeve të akumuluara me kohën dhe mundohet ti kompenzoj ato, ai mund ta rritë shumë tejkalimin maksimal nga vlera që kërkohet në gjendjen stacionare.
 Termi Derivativ 
Termi Derivativ është proporcional me pjerrtsinë e lakores së gabimit me kohën, dhe si rezultat e "parashikon" vlerën e ardhshme të gabimit dhe e përforcon/dobëson atë me anë të konstatës së derivimit 
Termi Derivativ ipet me anë të shprehjes:

apo në domenin e Laplasit:

Përparësia e Termit Derivativ është se e shkurton Kohën e ngritjes dhe po ashtu Kohën e qetësimit 
Mangësia e Termit Derivativ është se e përforcon edhe gabimin në frekuenca të larta si dhe i përforcon zhurmat, për këtë shkak PID Rregullatori shpesh shoqërohet me një filtër të frekuencave të ulta , për shkak të pjesës derivative.

 Akordimi manual 
Së pari konstantat  dhe  bëhen zero për të parë efektin e shtimit të përforcimit, pastaj i rritet vlera e  derisa të arrihen oscilime në përgjigjjen shkallë njësi në hyrje të sistemit.
Pastaj fillojmë ta rrisim vlerën e  derisa te arrihet një gabim në gjendjen stacionare minimal, (duhet pasur kujdes pasi vlera të mëdha të  mund të shkaktojnë sistemin që të bëhet jostabil).
Dhe së fundi fillojmë ta rritim vlerën e  derisa të kemi përgjigjje sa më të shpejt të sistemit, duke marrë parasysh që tejkalimet maksimale të jenë sa më te vogla.
Më poshtë janë dhënë efektet e rritjes së vlerës së Konstantave në mënyrë të pavarur:

+ Efektet e rritjes së vlerës së Konstantave në mënyrë të pavarur  Parametrat Koha e ngritjes Tejkalimi maksimal Koha e qetësimit Gabimi në gjendjen stacionare Stabiliteti Ang, K.H., Chong, G.C.Y., and Li, Y. (2005). PID control system analysis, design, and technology, IEEE Trans Control Systems Tech, 13(4), pp.559-576. http://eprints.gla.ac.uk/3817/1/IEEE3.pdf  Dobëson Përforcon Ndryshim të vogël Dobëson Degradon  Dobëson Përforcon Përforcon Eliminon Degradon  Ndryshim i vogël Dobëson Dobëson Ska efekt  Përmirson nëse  është vogël
 Avantazhet e PID Kontrollerit ndaj P,PI,PD

Disavantazhet e P Kontrollerit janë:
Stabiliteti relativ
Gabimet në gjendjen stacionare
Me rritjen e përforcimit  mund të vie deri të kalimi i sistemit në jostabilitet, për shkak të tejkalimit maksimal të madh.
Po ashtu te sistemet e rregullimit me P rregullator kemi Gabim në gjendjen stacionare.

Disavantazhet e PI Kontrollerit janë:
Veprimi i ngaldaltë 
Rritja e tejkalimit maksimal
PI kontrolleri e ka mjaft të madhe kohën e ngritjes, si dhe kohën qetësimit, si dhe me rritjen e tepërt të vlerës  mund të shkaktohen tejkalime maksimale mjaft të mëdha.

Disavantazhet e PD Kontrollerit janë:
Përforcimi i gabimeve në frekuencat e larta
Përforcimi i zhurmave në frekuencat e larta
Edhe pse PD Kontrolleri është mjaft i shpejt në përgjigjjen kalimtare, në frekuencat e larta i përforcon zhurmat shumë.

PID Rregullatori është kombinim i të gjitha të mirave të këtyre tre rregullatorëve në një Rregullator të vetëm.
 Shikoni po ashtu 
Shtyjë-Tërheq Kompenzatori
Teoria e Kontrollit
Prapveprimi
JoStabiliteti
Oscilimet

 Referime 

 Linqet e Jashtme 
Marinari-https://controls.engin.umich.edu/wiki/index.php/PIDDownsides
PID gif-https://commons.wikimedia.org/wiki/File:PID_Compensation_Animated.gif
http://www.electrical4u.com/transient-state-and-steady-state-response-of-control-system/
Nicholas Minorsky dhe automatizimi i anijeve-
http://ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsp?tp=&arnumber=1104827&isnumber=24267&url=http%3A%2F%2Fieeexplore.ieee.org%2Fstamp%2Fstamp.jsp%3Ftp%3D%26arnumber%3D1104827%26isnumber%3D24267
https://en.wikipedia.org/wiki/Control_system
https://en.wikipedia.org/wiki/Industrial_control_system
https://en.wikipedia.org/wiki/Nicolas_Minorsky
https://en.wikipedia.org/wiki/United_States_Navy
https://en.wikipedia.org/wiki/Programmable_logic_controller
https://en.wikipedia.org/wiki/Laplace_transform
https://en.wikipedia.org/wiki/Overshoot_(signal)
https://en.wikipedia.org/wiki/Steady_state

Kategoria:Control theory
Kategoria:Control engineering