آموزش طراحی کنترلر PID تطبیقی

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

یک مسئله چالش برانگیز در طراحی کنترلرهای 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، PID 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 پارامترهای کنترلر PID وجود دارد که در دو دسته تنظیم آفلاین مثل قواعد زیگلر-نیکولز و تنظیم آنلاین مثل PID های تطبیقی اشاره کرد. PID های تطبیقی پارامترهای PID 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 PID در صنعت، در این مجموعه آموزشی به صورت کاملاً کاربردی به موضوع روش های مختلف طراحی کنترلر PID 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: