آموزش طراحی کنترلر PID تطبیقی

کنترلر های تناسبی، مشتقی، انتگرالی یا PID هنوز هم از رایج ترین کنترلر های مورد استفاده در صنعت هستند، زیرا دارای ساختار ساده و راحتی نصب هستند. در بسیاری از کاربرد های واقعی سیستم های کنترلی دارای پارامتر هایی هستند که در طول زمان آهسته تغییر می کنند، یا دارای عدم قطعیت هستند. بنابراین کنترلر پی‌آی‌دی باید دوباره تنظیم شود تا تغییرات پارامتر های پلانت را جبران کند.

یک مسئله چالش برانگیز در طراحی کنترلر های تطبیقی، پیدا کردن مقادیر مناسب برای ضریب تناسب، ضریب انتگرال گیر و ضریب مشتق گیر می باشد. علاوه بر این، در مواردی که بخشی از پلانت نامعین یا ناشناخته و یا دارای دینامیک متغیر با زمان است،پی‌آی‌دی های معمولی توانایی تنظیم مجدد برای تطبیق دوباره با خواسته های مطلوب را ندارند. بنابراین یک مکانیزم تنظیم لازم است. روش های مختلفی برای تنظیم پارامتر های کنترلر PID وجود دارد که در دو دسته تنظیم آفلاین مثل قواعد زیگلر-نیکولز و تنظیم آنلاین مثل پی‌آی‌دی های تطبیقی اشاره کرد. پی‌آی‌دی های تطبیقی پارامترها را به صورت آنلاین طوری تنظیم می کنند که رفتار سیستم حلقه بسته شبیه رفتار سیستم مرجع و مطلوب شود.

بنابراین با توجه به کاربرد بسیار زیاد کنترلرهای پی‌آی‌دی در صنعت، در این فرادرس به صورت کاملاً کاربردی به موضوع روش های مختلف طراحی کنترلر پی‌آی‌دی به صورت تطبیقی و آفلاین پرداخته می شود.

فهرست سرفصل ها و رئوس مطالب مطرح شده در این مجموعه آموزشی، در ادامه آمده است:

• درس یکم: مقدمه ای بر کنترلر PID و روش های طراحی آفلاین کنترلر PID
  • معرفی کنترلر PID و ویژگی های آن
  • بررسی تأثیرات ضرایب کنترلر PID بر روی پاسخ سیستم حلقه بسته
  • طراحی بر اساس پاسخ پله سیستم حلقه باز
  • طراحی بر اساس فرکانس نوسانات سیستم حلقه بسته
  • طراحی بر اساس الگوریتم های بهینه سازی
• درس دوم: روش های طراحی تطبیقی کنترلر PID
  • طراحی کنترلر PID تطبیقی بر اساس تخمین گر حداقل مربعات بازگشتی
  • طراحی کنترلر PID تطبیقی بر اساس تابع لیاپانوف

مفید برای رشته های

• مهندس برق
• مهندسی مکانیک
• مهندسی هوافضا
• روباتیک و مکاترونیک
•  مهندسی شیمی

در ادامه لیست کتب انگلیسی و کتب فارسی منتشر شده در این زمینه معرفی شده اند: