Mae'r llawlyfr rheolydd yn sôn am "PID tuning" a "P, I, D paramedrau." Gellir eu haddasu, ond mae'r -effaith byd go iawn yn aml yn aneglur. Pam mae rheolydd sydd wedi'i diwnio'n wael yn gor-saethu, yn pendilio, neu'n ymateb yn swrth? Deall y tair llythyren hyn yw'r allwedd i gael gwres llyfn, sefydlog o blât PTFE. Y tu ôl i'r gosodiadau hynny mae syniad syml: mae'r rheolwr yn gyson yn penderfynu faint o bŵer y dylai'r gwresogydd ei dderbyn yn seiliedig ar ba mor bell yw'r tymheredd o'r targed a pha mor gyflym y mae'n newid.
PID fel "ymennydd" y ddolen reoli
Mewn system plât gwresogi PTFE, mae'r rheolwr yn derbyn signal tymheredd parhaus gan synhwyrydd sydd wedi'i fewnosod yn y plât neu wedi'i osod yn hylif y broses. Mae'n cymharu'r tymheredd mesuredig hwnnw â'r pwynt gosod ac yn cyfrifo'r gwahaniaeth rhwng y ddau. Gelwir y gwahaniaeth hwn yn wall.
Yn lle ymateb mewn un ffordd, mae'r rheolydd yn gwerthuso'r gwall hwnnw gan ddefnyddio tair strategaeth wahanol ar yr un pryd. Gelwir y strategaethau hyn yn reolaeth Gyfrannol, Integredig a Deilliadol-fel arfer yn cael ei dalfyrru i P, I, a D. Mae gan bob un bersonoliaeth unigryw, a gyda'i gilydd maent yn pennu sut mae'r gwresogydd yn ymateb.
Meddyliwch am PID fel tîm bach yn gweithio y tu mewn i'r rheolydd. Mae un aelod yn ymateb yn syth, mae un arall yn canolbwyntio ar gywirdeb-tymor hir, ac mae'r trydydd yn gwylio pa mor gyflym mae pethau'n newid. Pan fydd y tri yn gytbwys, mae'r system wresogi yn dod yn ymatebol ac yn sefydlog.
Cymesurol (P): yr adwaith uniongyrchol
Mae'r term cyfrannol yn ymateb yn uniongyrchol i'r gwall presennol. Os yw'r tymheredd ymhell islaw'r pwynt gosod, mae'r rheolwr yn anfon signal gwresogi cryf. Wrth i'r tymheredd ddod yn agosach at y targed, mae'r pŵer gwresogi yn gostwng yn raddol. Mae'r ymateb bob amser yn gymesur â pha mor fawr yw'r gwall ar y foment honno.
Ffordd hawdd o ddeall hyn yw dychmygu gyrru car ar gyflymder sefydlog. Os yw'r car yn mynd yn llawer arafach na'r cyflymder targed, mae'r gyrrwr yn pwyso'r cyflymydd yn galetach. Wrth i'r car agosáu at y cyflymder a ddymunir, mae'r gyrrwr yn pwyso'n fwy ysgafn. Rheolaeth gyfrannol ar waith yw hynny.
Mae rheolaeth gymesur yn gwneud i'r system ymateb yn gyflym, ond anaml y mae'n dod â'r tymheredd yn union i'r pwynt gosod ar ei ben ei hun. Fel arfer mae bwlch bach ar ôl rhwng y tymheredd targed a'r tymheredd gwirioneddol. Gelwir hyn yn wall cyflwr cyson. Os yw'r cynnydd cyfrannol wedi'i osod yn rhy uchel, mae'r system yn adweithio'n rhy ymosodol a gall y tymheredd siglo uwchben ac o dan y pwynt gosod dro ar ôl tro, gan greu osciliad.
annatod(I): the persistent corrector
Mae’r term annatod yn canolbwyntio ar yr hyn sydd wedi digwydd dros amser yn hytrach na’r hyn sy’n digwydd ar hyn o bryd. Mae'n edrych ar ba mor hir y mae'r system wedi bod o dan y pwynt gosod a pha mor fawr y bu'r gwall hwnnw. Os yw'r tymheredd wedi aros ychydig yn is na'r targed am gyfnod hir, mae'r camau annatod yn cynyddu'r pŵer gwresogi yn raddol nes bod y bwlch yn diflannu.
Gan ddychwelyd at gyfatebiaeth y car, dychmygwch yrrwr sy'n sylwi bod y cerbyd bob amser ychydig yn is na'r cyflymder targed er bod y cyflymydd yn cael ei wasgu. Dros amser, mae'r gyrrwr yn pwyso'r pedal ychydig yn fwy nes bod y car yn cyrraedd yr union gyflymder o'r diwedd. Mae'r cywiriad graddol hwnnw'n debyg i reolaeth annatod.
Prif bwrpas y term annatod yw dileu gwall cyflwr cyson. Fodd bynnag, gall gormod o weithredu annatod wneud i'r system deimlo'n araf ac yn drwm. Gall y rheolydd barhau i gynyddu pŵer hyd yn oed ar ôl i'r tymheredd ddechrau codi, a all arwain at or-saethu. Yn ymarferol, mae rheolaeth annatod yn hanfodol ar gyfer cywirdeb ond rhaid ei gymhwyso'n ofalus.
Deilliad (D): y brêc rhagweld
Mae'r term deilliadol yn edrych ar ba mor gyflym mae'r tymheredd yn newid. Yn hytrach nag ymateb i'r gwall presennol yn unig, mae'n ceisio rhagweld beth fydd yn digwydd nesaf. Os yw'r tymheredd yn codi'n gyflym iawn ac yn agosáu at y pwynt gosod, mae'r weithred ddeilliadol yn lleihau'r pŵer gwresogi yn gynnar i atal gor-saethu.
Yn yr enghraifft yrru, mae rheolaeth ddeilliadol fel lleddfu'r cyflymydd cyn i'r car gyrraedd y cyflymder targed oherwydd gall y gyrrwr weld bod y cyflymder yn cynyddu'n gyflym. Mae'n weithred ragweladwy yn hytrach nag yn un adweithiol.
Mae rheolaeth ddeilliadol yn helpu i sefydlogi'r system trwy wlychu osgiliadau. Mae'n atal y tymheredd rhag gor-saethu yn rhy bell ac yn lleihau'r effaith "bownsio" a all ddigwydd pan fydd y rheolydd yn ymateb yn rhy gryf. Fodd bynnag, mae gweithredu deilliadol yn sensitif i sŵn yn y signal tymheredd. Os yw'r synhwyrydd yn cynhyrchu amrywiadau bach, gall y term deilliadol eu dehongli fel newidiadau cyflym ac ymateb yn ddiangen. Am y rheswm hwnnw, mae gosodiadau deilliadol fel arfer yn cael eu cymhwyso'n gymedrol.
Sut mae'r tri thymor yn gweithio gyda'i gilydd
Mewn system plât gwresogi PTFE wedi'i thiwnio'n dda, mae'r tri thymor yn ategu ei gilydd. Mae'r term cyfrannol yn darparu ymateb cychwynnol cyflym, gan ddod â'r tymheredd yn agos at y pwynt gosod yn gyflym. Yna mae'r term annatod yn dileu'r gwall sy'n weddill ac yn sicrhau bod y tymheredd yn cyrraedd yr union darged. Mae'r term deilliadol yn llyfnhau'r dull terfynol ac yn atal y system rhag gor-saethu neu osgiliad.
Mae llawer o reolwyr modern yn cynnwys swyddogaeth tiwnio awtomatig sy'n amcangyfrif gwerthoedd addas ar gyfer P, I, a D yn seiliedig ar sut mae'r system yn ymateb yn ystod cylch prawf byr. Mae hyn fel arfer yn fan cychwyn da oherwydd bod pob system yn ymddwyn yn wahanol. Mae plât PTFE bach sy'n gwresogi haen denau o hylif yn adweithio'n llawer cyflymach na phlât mawr yn gwresogi llestr gwydr trwm, a rhaid i'r gosodiadau PID adlewyrchu'r gwahaniaethau hynny.
Arsylwadau ymarferol yn ystod tiwnio
Pan fydd y rheolydd wedi'i diwnio'n wael, daw'n hawdd adnabod yr ymddygiad. Os yw'r tymheredd yn newid dro ar ôl tro uwchben ac o dan y pwynt gosod, mae'r cynnydd cyfrannol fel arfer yn rhy uchel neu mae'r weithred ddeilliadol yn rhy wan. Mae lleihau'r gosodiad cyfrannol neu gynyddu'r term deilliadol ychydig yn aml yn sefydlogi'r system.
Os yw'r tymheredd yn agosáu at y pwynt gosod yn araf iawn ac yn cymryd amser hir i setlo, gall y cynnydd cyfrannol fod yn rhy isel neu efallai y bydd y camau annatod yn annigonol. Gall cynyddu'r ymateb cyfrannol ychydig neu ychwanegu cywiriad mwy annatod wella cyflymder yr ymateb. Yn ymarferol, defnyddir tiwnio awtomatig yn gyntaf yn aml, ac yna addasiadau bach â llaw yn seiliedig ar arsylwi.
O wresogi sylfaenol i reolaeth thermol sefydlog
Mae tiwnio PID effeithiol yn teilwra ymateb y rheolwr i ymddygiad thermol y plât gwresogi PTFE a beth bynnag sy'n cael ei gynhesu arno. Pan fydd y tri thymor yn gweithio mewn cytgord, mae'r system yn ymateb yn gyflym heb or-saethu ac yn setlo'n esmwyth ar y tymheredd a ddymunir. Mae deall sut mae rheolaeth gyfrannol, annatod a deilliadol yn rhyngweithio yn troi tiwnio PID o broses ddirgel yn arf ymarferol.
Mae meistroli'r cysyniadau hyn yn hanfodol ar gyfer symud o wresogydd sy'n mynd yn boeth i system thermol reoledig sy'n darparu canlyniadau sefydlog, ailadroddadwy-cam pwysig mewn unrhyw broses fodern a reolir gan dymheredd.
