بررسی کاربرد کنترل کننده های PID در سیستم های صنعتی و مزایای آنها

کنترل کننده های تناسبی انتگرالی- مشتق گیر (PID) به دلیل سادگی، ساختار، قابلیت اجرای آسان و عملکرد موثر در طیف گسترده ای از فرآیندهای صنعتی همچنان پرکاربردترین الگوریتم کنترلی در جهان هستند. مطالعات نشان می دهد که بیش از ۹۵ درصد از حلقه های کنترلی در صنایع مختلف از نوع PID یا انواع توسعه یافته آن هستند. این مقاله به بررسی توصیفی، ساختار، اصول عملکرد، روش های تنظیم ضرایب، کاربردهای صنعتی و مزایای کنترل کننده های PID پرداخته است و انواع مختلف PID (شامل DP، PI و PID کامل) معرفی و تاثیر هر کدام بر پاسخ سیستم تحلیل می شود. روش های کلاسیک تنظیم ضرایب شامل زیگلر-نیکولز (Ziegler-Nichols)، کوهن کون (Cohen-Coon) و روش های مبتنی بر پاسخ فرکانس بررسی می گردند. همچنین مزایایی مانند سادگی پیاده سازی، عدم نیاز به مدل دقیق ریاضی سیستم، قابلیت اجرا در PLC و DCS، و هزینه پایین پیاده سازی به تفصیل مورد بحث قرار می گیرند. نتایج نشان می دهد که علی رغم ظهور روش های کنترلی پیشرفته مانند کنترل تطبیقی فازی و مدل پیش بین (MPC)، کنترل کننده های PID به دلیل نسبت هزینه به عملکرد مطلوب کماکان گزینه اول مهندسان کنترل در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، نیروگاهی، خودروسازی، غذایی و دارویی هستند.

کلیدواژه ها:

کنترل کننده PID ، تنظیم ضرایب ، روش زیگلر نیکولز ، کاربردهای صنعتی ، کنترل فرآیند