ລະບົບຄວບຄຸມວົງຈອນປິດ: ຄູ່ມືຄົບຖ້ວນກ່ຽວກັບການຕອບສະຫນອງ, ຄວາມຫມັ້ນຄົງ ແລະ ປະສິດທິພາບ

ລະບົບຄວບຄຸມວົງຈອນປິດເປັນການສະຫນັບສະຫນູນຂອງອັດຕະໂນມັດທີ່ທັນສະໄຫມ, ເຮັດໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າເຄື່ອງຈັກດໍາເນີນງານດ້ວຍຄວາມຖືກຕ້ອງ, ຄວາມຫມັ້ນຄົງ ແລະ ການແກ້ໄຂທັນທີ. ບໍ່ຄືກັບລະບົບວົງຈອນເປີດ, ເຂົາເຈົ້າຕິດຕາມຜົນຜະລິດທີ່ແທ້ຈິງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ປຽບທຽບກັບຈຸດທີ່ກໍານົດໄວ້, ແລະປັບປະສິດທິພາບໂດຍອັດຕະໂນມັດເພື່ອກໍາຈັດຄວາມຜິດພາດ. ບົດຄວາມນີ້ອະທິບາຍເຖິງວິທີທີ່ການຄວບຄຸມວົງຈອນປິດເຮັດວຽກ, ສ່ວນປະກອບຂອງມັນ, ປັດໄຈດ້ານປະສິດທິພາບ, ໂຄງສ້າງ, ວິທີການປັບປ່ຽນ, ແລະ ໂປຣແກຣມຕົວຈິງ.

ຄ1. ພາບລວມຂອງລະບົບຄວບຄຸມວົງຈອນປິດ

ຄ2. ສ່ວນປະກອບຂອງລະບົບຄວບຄຸມວົງຈອນປິດ

ຄ3. Open-Loop vs Closed-Loop Control

ຄ4. ປະເພດຂອງຄໍາຕອບໃນການຄວບຄຸມວົງຈອນປິດ

ຄ5. ປະສິດທິພາບຂອງລະບົບ Closed-Loop

ຄ6. Transfer Function & Closed-Loop Gain

ຄ7. ສະຖາປະນິກການຄວບຄຸມ Single-Loop, Multi-Loop ແລະ Cascade

ຄ8. ຍຸດທະວິທີການຄວບຄຸມ PID ແລະ ວິທີການປັບປຸງ

ຄ9. ການນໍາໃຊ້ລະບົບຄວບຄຸມວົງຈອນປິດ

ຄ10. ຜົນປະໂຫຍດແລະຂໍ້ຈໍາກັດຂອງການຄວບຄຸມວົງຈອນປິດ

ຄ11. Feedforward vs. Feedback Control

ຄ12. ຄວາມຜິດພາດທົ່ວໄປໃນການອອກແບບການຄວບຄຸມວົງຈອນປິດ

ຄ13. ສະຫລຸບ

ຄ14. ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]

ພາບລວມຂອງລະບົບຄວບຄຸມວົງຈອນປິດ

ລະບົບຄວບຄຸມວົງຈອນປິດ ເປັນລະບົບອັດຕະໂນມັດທີ່ສົມທຽບຜົນຜະລິດຕົວຈິງກັບເປົ້າຫມາຍທີ່ຕ້ອງການ (ຈຸດກໍານົດ) ແລະປັບປຸງພຶດຕິກໍາຂອງມັນເພື່ອຫລຸດຜ່ອນຄວາມຜິດພາດ. ບໍ່ຄືກັບລະບົບວົງຈອນເປີດ, ລະບົບວົງຈອນປິດຈະແກ້ໄຂຕົວເອງໃນເວລາ.

ການຄວບຄຸມວົງຈອນປິດເປັນປະໂຫຍດເພາະມັນຮັກສາຄວາມຖືກຕ້ອງແມ່ນແຕ່ເມື່ອເກີດການລົບກວນ, ຕິດຕາມຜົນຜະລິດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຜ່ານ sensors, ຫລຸດຜ່ອນການບິດເບືອນໂດຍອັດຕະໂນມັດໂດຍບໍ່ຕ້ອງໃຊ້ມະນຸດ, ປັບປຸງຄວາມຫມັ້ນຄົງແລະຄວາມໄວ້ວາງໃຈຂອງລະບົບໂດຍລວມ, ແລະປັບຕົວຢ່າງມີປະສິດທິພາບຕໍ່ການປ່ຽນແປງພາລະຫນັກ, ອຸນຫະພູມ, ສຽງດັງແລະສະພາບພາຍນອກອື່ນໆ.

ການຕອບສະຫນອງເຮັດວຽກແນວໃດພາຍໃນວົງຈອນການຄວບຄຸມ?

ການຄວບຄຸມວົງຈອນປິດເຮັດວຽກໂດຍການສົມທຽບຜົນອອກກັບຈຸດທີ່ກໍານົດໄວ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແລະສົ່ງຄວາມແຕກຕ່າງກັບຄືນໄປໃຫ້ຜູ້ຄວບຄຸມ. ວົງຈອນພື້ນຖານຄື:

• Sensor ວັດແທກຜົນອອກທີ່ແທ້ຈິງ y (ເຊັ່ນ: ຄວາມໄວ, ອຸນຫະພູມ ຫຼື ຕໍາແຫນ່ງ).

• ທີ່ຈຸດສະຫລຸບ, ຄວາມຜິດພາດຖືກຄິດໄລ່ເປັນe = r – y ບ່ອນທີ່ are = ຈຸດກໍານົດ,

• ຜູ້ ຄວບ ຄຸມ ຈະ ດໍາ ເນີນ ຄວາມ ຜິດ ພາດ ແລະ ສົ່ງ ສັນຍານ ແກ້ ໄຂ ໄປ ຫາ actuator.

• actuator ປັບປ່ຽນຂະບວນການ (ຄວາມໄວຂອງເຄື່ອງຈັກ, ພະລັງຄວາມຮ້ອນ, ຕໍາແຫນ່ງ valve ແລະ ອື່ນໆ) ແລະວົງຈອນຈະເຮັດຊ້ໍາອີກເພື່ອປະຕິເສດການລົບກວນແລະຮັກສາຜົນອອກໃຫ້ໃກ້ກັບເປົ້າຫມາຍ.

ສ່ວນປະກອບຂອງລະບົບຄວບຄຸມວົງຈອນປິດ

ການ ຄວບ ຄຸມ Open-Loop vs Closed-Loop

ປະເພດຂອງຄໍາຕອບໃນການຄວບຄຸມວົງຈອນປິດ

ຄໍາຕອບໃນແງ່ລົບ

ການຕອບສະຫນອງໃນແງ່ລົບຖືກໃຊ້ໃນການຄວບຄຸມວົງຈອນປິດເພາະມັນລົດສັນຍານຄວາມຜິດພາດ, ເຮັດໃຫ້ລະບົບຫມັ້ນຄົງ ແລະ ລົດຄວາມຮູ້ສຶກຕໍ່ການລົບກວນຫຼືການປ່ຽນແປງพารามิเตอร์. ມັນເຮັດໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າປະສິດທິພາບທີ່ສະດວກສະບາຍແລະຄວບຄຸມໄດ້, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບການນໍາໃຊ້ເຊັ່ນ ການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ, ການຄວບຄຸມຄວາມໄວຂອງເຄື່ອງຈັກ ແລະ ເຄື່ອງຂະຫຍາຍເອເລັກໂຕຣນິກ.

ຄໍາຕອບໃນແງ່ບວກ

ການ ຕອບ ຮັບ ໃນ ທາງ ບວກ, ເສີມ ສ້າງ ຄວາມ ຜິດ ພາດ ແທນ ທີ່ ຈະ ຫລຸດຜ່ອນ ມັນ. ສິ່ງນີ້ສາມາດນໍາໄປສູ່ການສັ່ນສະເທືອນຫຼືຄວາມບໍ່ຫມັ້ນຄົງຂອງລະບົບຖ້າບໍ່ຈັດການຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ເຖິງ ແມ່ນ ວ່າ ມັນ ບໍ່ ໄດ້ ຖືກ ໃຊ້ ໃນ ອັດຕະໂນມັດ ທີ່ ປິດ ທົ່ວ ໄປ, ແຕ່ ມັນ ຖືກ ນໍາ ໃຊ້ ໂດຍ ເຈດ ຕະນາ ໃນ ອຸປະກອນ ດັ່ງ ເຊັ່ນ oscillator ແລະ trigger circuit ບ່ອນ ທີ່ ຕ້ອງການ ສັນຍານ ທີ່ ສະ ຫນັບ ສະ ຫນູນ ຫລື ຂະຫຍາຍ ອອກ ກວ້າງ.

ປະສິດທິພາບຂອງລະບົບວົງຈອນປິດ

ລະບົບຄວບຄຸມວົງຈອນປິດຖືກປະເມີນໂດຍຄວາມຖືກຕ້ອງ, ວ່ອງໄວ ແລະ ຫມັ້ນຄົງຕໍ່ການປ່ຽນ. ປະສິດທິພາບແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງກ່ຽວຂ້ອງກັນຢ່າງໃກ້ຊິດ, ການປັບທີ່ດີຈະປັບປຸງຄວາມຖືກຕ້ອງແລະການຕອບສະຫນອງ, ໃນຂະນະທີ່ການປັບບໍ່ດີອາດເຮັດໃຫ້ເກີດການສັ່ນສະເທືອນຫຼືຄວາມບໍ່ຫມັ້ນຄົງ.

ລັກສະນະການດໍາເນີນງານ

• ຄວາມຖືກຕ້ອງສູງ – ຕິດຕາມຈຸດທີ່ຕັ້ງໄວ້ຢ່າງໃກ້ຊິດ

• ການປະຕິເສດການລົບກວນ – ຍົກເລີກສຽງດັງ, ການປ່ຽນແປງພາລະຫນັກ ແລະ ການປ່ຽນແປງສະພາບແວດລ້ອມ

• ຫລຸດຜ່ອນຄວາມຜິດພາດໃນສະພາບທີ່ຫມັ້ນຄົງ – ການຕອບສະຫນອງແລະການກະທໍາທີ່ສົມບູນຈະກໍາຈັດການຊົດເຊີຍ

• ຄວາມຫມັ້ນຄົງ – ຮັກສາປະສິດທິພາບເຖິງແມ່ນວ່າຈະມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນຂອງพารามิเตอร์

• ການເຮັດຊ້ໍາອີກ – ໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າຜົນທີ່ສອດຄ່ອງ

• ການປັບຕົວ – ຕອບສະຫນອງຢ່າງມີປະສິດທິພາບຕໍ່ສະພາບການປ່ຽນແປງ

ປະເພດການຕອບສະຫນອງແບບ Dynamic

Transfer Function & Closed-Loop Gain

ເພື່ອວິເຄາະແລະອອກແບບລະບົບວົງຈອນປິດ, ນັກວິສະວະກອນສະແດງພຶດຕິກໍາຂອງລະບົບໂດຍໃຊ້ຫນ້າທີ່ການຖ່າຍທອດໃນຂອບເຂດ Laplace. ການສະແດງທາງດ້ານວິທະຍາສາດນີ້ຊ່ວຍປະເມີນຄວາມຫມັ້ນຄົງ, ຄວາມໄວໃນການຕອບສະຫນອງ, ຄວາມຮູ້ສຶກໄວ ແລະ ປະສິດທິພາບການຄວບຄຸມໂດຍລວມ.

ຫນ້າທີ່ການຖ່າຍທອດວົງຈອນປິດມາດຕະຖານຄື:

T(s)=G(s)/(1+G(s)H(s))

ບ່ອນ ໃດ:

• G(s) = Forward path transfer function (ຄວບຄຸມ + ພືດ)

• H(s) = ຫນ້າທີ່ການຖ່າຍທອດເສັ້ນທາງຕອບສະຫນອງ

• T(s) = ອັດຕາສ່ວນຂອງຜົນອອກຂອງວົງຈອນປິດຕໍ່อินพุต

ເປັນ ຫຍັງ formula ນີ້ ຈຶ່ງ ສໍາຄັນ:

ການສະແດງນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການຕອບສະຫນອງມີຜົນກະທົບແນວໃດຕໍ່ລະບົບ. ຕົວເລກ 1+G(s)H(s) ກໍານົດເສົາວົງປິດແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງ, ໃນຂະນະທີ່ຜົນປະໂຫຍດຂອງວົງຈອນທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ G(s)H(s) ເຮັດໃຫ້ຜົນຜະລິດຕິດຕາມຈຸດທີ່ກໍານົດໄວ້ດີກວ່າແລະລົດຜົນກະທົບຂອງການລົບກວນ. ເມື່ອ G(s)H(s) ໃຫຍ່ ແລະ H(s)=1, ການຖ່າຍທອດວົງຈອນປິດຈະປະມານ T(s)≈1/H(s) ດັ່ງນັ້ນ ລະບົບຈຶ່ງປະພຶດໃກ້ຊິດກັບຜູ້ຕິດຕາມໃນອຸດົມຄະຕິ.

ເງື່ອນ ໄຂ ແລະ ບົດບາດ ຂອງ ເຂົາ ເຈົ້າ

ສະຖາປະນິກການຄວບຄຸມ Single-Loop, Multi-Loop ແລະ Cascade

ຍຸດທະວິທີການຄວບຄຸມ PID ແລະ ວິທີການປັບປຸງ

ລະບົບວົງຈອນປິດໃຊ້ຍຸດທະວິທີການຄວບຄຸມທີ່ແຕກຕ່າງກັນເພື່ອຮັກສາຄວາມຖືກຕ້ອງແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງ, ໂດຍທີ່ຜູ້ຄວບຄຸມ PID ຖືກໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງທີ່ສຸດເພາະມັນໃຫ້ຄວາມສົມດຸນທີ່ດີລະຫວ່າງຄວາມໄວ, ຄວາມແນ່ນອນ ແລະ ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງລະບົບໂດຍລວມ.

ຍຸດທະວິທີການຄວບຄຸມ

• On-Off Control ດໍາເນີນການໂດຍການເປີດຫຼືປິດເຕັມທີ່, ເຮັດໃຫ້ງ່າຍແລະບໍ່ລາຄາແພງ, ແຕ່ມັນມັກຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການສັ່ນສະເທືອນແລະສະນັ້ນຈຶ່ງໃຊ້ເປັນສ່ວນໃຫຍ່ໃນອຸນຫະພູມພື້ນຖານ.

• ການຄວບຄຸມຕາມລະດັບ (P) ຈະຜະລິດຜົນອອກຕາມຄວາມຜິດພາດ, ໃຫ້ການຕອບສະຫນອງຢ່າງວ່ອງໄວ ແຕ່ໃຫ້ຄວາມຜິດພາດໃນສະພາບທີ່ຫມັ້ນຄົງໃນລະບົບ.

• Integral (I) Control ກໍາຈັດຄວາມຜິດພາດໃນສະພາບທີ່ຫມັ້ນຄົງໂດຍການສະສົມຄວາມຜິດພາດໃນອະດີດ, ເຖິງແມ່ນວ່າມັນຈະຕອບສະຫນອງຊ້າກວ່າແລະສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດການເກີນໄປ.

• Derivative (D) Control ຄາດຄະເນຄວາມຜິດພາດໃນອະນາຄົດໂດຍອີງໃສ່ອັດຕາການປ່ຽນແປງ, ຊ່ວຍຫລຸດຜ່ອນການສັ່ນສະເທືອນ, ແຕ່ມັນຮູ້ສຶກໄວຕໍ່ສຽງດັງ.

ການຄວບຄຸມ PID (ທົ່ວໄປ)

ການຄວບຄຸມ PID ປະກອບເຂົ້າກັບການກະທໍາຕາມສະມາຊິກ, ປະກອບສ່ວນ ແລະ derivative ເພື່ອບັນລຸປະສິດທິພາບຂອງລະບົບທີ່ດີທີ່ສຸດ. ມັນໃຫ້ການຕອບສະຫນອງທີ່ວ່ອງໄວ ແລະ ຫມັ້ນຄົງ, ຄວາມຜິດພາດໃນສະພາບທີ່ຫມັ້ນຄົງຫນ້ອຍທີ່ສຸດ ແລະ ການປະຕິເສດການລົບກວນທີ່ດີເລີດ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບການນໍາໃຊ້ເຊັ່ນ ການຄວບຄຸມເຄື່ອງຈັກ, ການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ ແລະ ຫຸ່ນຍົນ.

ວິທີການປັບ PID

• ວິທີການ Ziegler-Nichols ຈະເພີ່ມຜົນປະໂຫຍດຕາມອັດຕາສ່ວນຈົນກວ່າຈະມີການສັ່ນສະເທືອນແບບຕໍ່ເນື່ອງ, ຈາກນັ້ນໃຊ້ວິທີການມາດຕະຖານເພື່ອຄິດໄລ່พารามิเตอร์ P, I ແລະ D.

• ວິທີການທົດລອງແລະຜິດພາດອາໄສການປັບປ່ຽນຜົນປະໂຫຍດຂອງຜູ້ຄວບຄຸມດ້ວຍຕົວເອງ, ເຮັດໃຫ້ງ່າຍແຕ່ມັກໃຊ້ເວລາ.

• Auto-Tuning ອະນຸຍາດໃຫ້ຜູ້ຄວບຄຸມດໍາເນີນການທົດສອບໂດຍອັດຕະໂນມັດ ແລະ ຄິດໄລ່ຜົນປະໂຫຍດທີ່ດີທີ່ສຸດດ້ວຍຕົວເອງ.

• Relay Feedback Method ສ້າງການສັ່ນສະເທືອນທີ່ຄວບຄຸມເພື່ອກໍານົດໄລຍະການສັ່ນສະເທືອນສຸດທ້າຍຂອງລະບົບ, ຊຶ່ງຈາກນັ້ນຈະໃຊ້ເພື່ອຄິດໄລ່ການຕັ້ງຄ່າ PID.

ການນໍາໃຊ້ລະບົບຄວບຄຸມວົງຈອນປິດ

ເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກໃນບ້ານ ແລະ ຜູ້ໃຊ້

ການຄວບຄຸມວົງຈອນປິດຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸນຫະພູມ, ຕູ້ເຢັນສະຫລາດ ແລະ ເຄື່ອງຊັກເຄື່ອງ, ບ່ອນທີ່ sensor ຕິດຕາມສະພາບຄວາມເປັນຈິງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ສົ່ງຄໍາຕອບໄປໃຫ້ຜູ້ຄວບຄຸມ. ຍົກຕົວຢ່າງ, ໃນ HVAC thermostat, ລະບົບສົມທຽບອຸນຫະພູມຫ້ອງແທ້ໆກັບຈຸດທີ່ຕ້ອງການ, ຜູ້ຄວບຄຸມຕັດສິນໃຈວ່າຈະຮ້ອນຫຼືເຢັນ, ອຸປະກອນອອກຈະປັບປ່ຽນຕາມນັ້ນ ແລະ sensor ໃຫ້ຄໍາຕອບໃຫມ່ເພື່ອຮັກສາອຸນຫະພູມເປົ້າຫມາຍ.

ລະບົບລົດ

ລະບົບລົດໃຫຍ່ເຊັ່ນ cruise control, fuel injection ແລະ ABS braking ເພິ່ງພາອາໄສການຄວບຄຸມວົງຈອນປິດເພື່ອໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າການດໍາເນີນງານທີ່ປອດໄພ ແລະ ມີປະສິດທິພາບ. ໃນ Cruise Control, sensor ຄວາມ ໄວ ຈະ ວັດ ແທກ ຄວາມ ໄວ ແທ້ໆ ຂອງ ລົດ, ຜູ້ ຄວບ ຄຸມ ຈະ ປຽບທຽບ ມັນ ກັບ ຄວາມ ໄວ ທີ່ ຕັ້ງ ໄວ້, ແລະ ການ ປ່ຽນ ແປງ ເຄັ່ງ ຄັດ ຈະ ຖືກ ເຮັດ ໂດຍ ອັດຕະ ໂນ ມັດ ເພື່ອ ຮັກສາ ຄວາມ ໄວ ທີ່ ບໍ່ ປ່ຽນ ແປງ ແມ່ນ ແຕ່ ຕອນ ຂັບ ລົດ ຂຶ້ນ ຄ້ອຍ ຫລື ລົງ ຄ້ອຍ.

ອັດຕະໂນມັດທາງອຸດສະຫະກໍາ

ໂປຣແກຣມທາງອຸດສະຫະກໍາ ລວມທັງການຄວບຄຸມຄວາມໄວຂອງເຄື່ອງຈັກ, ການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ ແລະ ຄວາມກົດດັນ, ແລະ ການຕັ້ງຕໍາແຫນ່ງ servo ຂອງຫຸ່ນຍົນ, ໃຊ້ລະບົບວົງຈອນປິດເພື່ອຮັກສາຄວາມຖືກຕ້ອງແລະຄວາມໄວ້ວາງໃຈ. ຍົກຕົວຢ່າງ, ໃນການຄວບຄຸມຄວາມໄວຂອງເຄື່ອງຈັກ, encoder ວັດແທກ RPM ຂອງເຄື່ອງຈັກ, ຜູ້ຄວບຄຸມ PID ປຽບທຽບກັບຄ່າເປົ້າຫມາຍ ແລະ ລະບົບປັບປຸງแรงดันຂອງເຄື່ອງຈັກເພື່ອແກ້ໄຂຄວາມໄວທີ່ຫລຸດລົງພາຍໃຕ້ພາລະຫນັກ.

ລະບົບ IoT ແລະ Cloud

ການຄວບຄຸມວົງຈອນປິດເປັນສິ່ງສໍາຄັນຕໍ່ການຊົນລະປະທານທີ່ສະຫລາດ, ຄວາມເຢັນຂອງສູນຂໍ້ມູນ ແລະ ການຂະຫຍາຍອັດຕະໂນມັດຂອງເມກ, ບ່ອນທີ່ລະບົບຕ້ອງຕອບສະຫນອງຢ່າງກະຕືລືລົ້ນຕໍ່ຂໍ້ມູນທັນທີ. ໃນການຂະຫຍາຍຕົວອັດຕະໂນມັດຂອງເມກ, ຄໍາຕອບຈະຕິດຕາມການໃຊ້ CPU, ຜູ້ຄວບຄຸມຕັດສິນໃຈວ່າຈະເພີ່ມຫຼືຖອດລະບົບລະບົບອັດຕະໂນມັດເພື່ອຮັກສາປະສິດທິພາບທີ່ຫມັ້ນຄົງ.

ຜົນ ປະ ໂຫຍດ ແລະ ຂໍ້ ຈໍາ ກັດ ຂອງ ການ ຄວບ ຄຸມ ວົງ ຈອນ ປິດ

ຜົນ ປະ ໂຫຍດ

• ຄວາມຖືກຕ້ອງແລະຄວາມຖືກຕ້ອງສູງ

• ການແກ້ໄຂການລົບກວນໂດຍອັດຕະໂນມັດ

• ສະຫນັບສະຫນູນວຽກງານອັດຕະໂນມັດທີ່ສະຫຼັບຊັບຊ້ອນ

• ຮັກສາຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຜົນຜະລິດພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ແຕກຕ່າງກັນ

ຂໍ້ຈໍາກັດ

• ລາຄາທີ່ສູງກວ່າ – ຕ້ອງໃຊ້ sensor, ຄວບຄຸມ, actuators

• ສະຫຼັບຊັບຊ້ອນຫຼາຍຂຶ້ນ – ການຈັດຕັ້ງແລະການປັບປ່ຽນຕ້ອງມີຄວາມຮູ້ທາງດ້ານວິສະວະກອນ

• ຄວາມບໍ່ຫມັ້ນຄົງທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນ – ການປັບບໍ່ດີອາດເຮັດໃຫ້ເກີດການສັ່ນສະເທືອນ

• ບັນຫາສຽງດັງຂອງ Sensor – ຄໍາຕອບອາດຂະຫຍາຍຄວາມຜິດພາດໃນການວັດແທກ

• ການຊັກຊ້າໃນການຕອບສະຫນອງ – sensor ທີ່ຊ້າໆສາມາດທໍາລາຍປະສິດທິພາບ

Feedforward vs. Feedback Control

Feedforward ແລະ feedback control ເປັນສອງຍຸດທະວິທີທີ່ໃຊ້ເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງລະບົບ. ໃນ ຂະນະ ທີ່ feedforward ເຈາະ ຈົງ ໃສ່ ການ ຄາດ ການ ລົບ ກວນ, ການ ຕອບ ຮັບ ຈະ ໃຫ້ ແນ່ ໃຈ ວ່າ ການ ແກ້ ໄຂ ຢ່າງ ຕໍ່ ເນື່ອງ ອີງ ຕາມ ຜົນງານ ທີ່ ແທ້ ຈິງ. ການ ເຂົ້າ ໃຈ ຄວາມ ແຕກ ຕ່າງ ຈະ ຊ່ວຍ ທ່ານ ໃຫ້ ເລືອກ ວິທີ ທີ່ ຖືກຕ້ອງ ຫລື ປະສົມ ທັງ ສອງ ຢ່າງ ເພື່ອ ການ ຄວບ ຄຸມ ທີ່ ດີ ທີ່ ສຸດ.

ຄວາມຜິດພາດທົ່ວໄປໃນການອອກແບບການຄວບຄຸມວົງຈອນປິດ

ການອອກແບບລະບົບຄວບຄຸມວົງຈອນປິດຮຽກຮ້ອງໃຫ້ເອົາໃຈໃສ່ຢ່າງລະມັດລະວັງໃນການປັບປ່ຽນ, ການເລືອກສ່ວນປະກອບ ແລະ ການທົດສອບຕົວຈິງ. ຄວາມຜິດພາດທົ່ວໄປຫຼາຍຢ່າງອາດນໍາໄປສູ່ການດໍາເນີນງານທີ່ບໍ່ດີ, ບໍ່ຫມັ້ນຄົງ ຫຼືການດໍາເນີນງານທີ່ບໍ່ໄວ້ໃຈໄດ້.

• ການໃຊ້ sensor ທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງມັກຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການວັດແທກທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ, ເຮັດໃຫ້ຜູ້ຄວບຄຸມຕອບສະຫນອງຕໍ່ຂໍ້ມູນທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ ແລະ ຜະລິດຜົນອອກທີ່ບໍ່ຫມັ້ນຄົງ ຫຼື ບໍ່ມີປະສິດທິພາບ.

• ການ ບໍ່ ເອົາ ໃຈ ໃສ່ ຄວາມ ເຂັ້ມ ແຂງ ຂອງ actuator ຫມາຍ ຄວາມ ວ່າ ລະບົບ ອາດ ຮຽກຮ້ອງ ພະລັງ, ຄວາມ ໄວ ຫລື ແຮງ ແຮງ ຫລາຍ ກວ່າ ທີ່ actuator ສາມາດ ມອບ ໃຫ້, ຊຶ່ງ ນໍາ ໄປ ສູ່ ການ ຕອບ ຮັບ ທີ່ ຊ້າໆ, ລົມ ພັດ ແຮງ ຫລື ສູນ ເສຍ ການ ຄວບ ຄຸມ ທັງ ຫມົດ.

• ຜົນ ປະ ໂຫຍດ ຫລາຍ ເກີນ ໄປ ທີ່ ນໍາ ໄປ ສູ່ ການ ສັ່ນ ສະ ເທືອນ ຈະ ເກີດ ຂຶ້ນ ເມື່ອ ກໍານົດ ຜົນ ປະ ໂຫຍດ ທີ່ ສູງ ເກີນ ໄປ, ເຮັດ ໃຫ້ ລະບົບ ເກີນ ໄປ ແລະ ສັ່ນ ສະ ເທືອນ ແທນ ທີ່ ຈະ ຕົກລົງ ຢ່າງ ສະ ບາຍ.

• ການໃຊ້ການຄວບຄຸມພຽງແຕ່ P ເມື່ອຈໍາເປັນ PI ຫຼື PID ຈໍາກັດຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງລະບົບ ເພາະການຄວບຄຸມຕາມອັດຕາສ່ວນເທົ່ານັ້ນບໍ່ສາມາດກໍາຈັດຄວາມຜິດພາດໃນສະພາບທີ່ຫມັ້ນຄົງໃນຫຼາຍໂປຣເເກຣມ.

• ການບໍ່ຕອງສຽງອຶກກະທຶກເຮັດໃຫ້ມີການລົບກວນໃນລະດັບສູງ ຫຼື sensor jitter ເຂົ້າໄປໃນວົງຈອນການຕອບສະຫນອງ, ເຮັດໃຫ້ສັນຍານການຄວບຄຸມບໍ່ຫມັ້ນຄົງ ຫຼື ການກະຕຸ້ນທີ່ບໍ່ຈໍາເປັນ.

• ເຫດຜົນການຄວບຄຸມທີ່ສະຫຼັບຊັບຊ້ອນເກີນໄປເຮັດໃຫ້ລະບົບຍາກທີ່ຈະປັບປຸງ, ຮັກສາ ແລະ ແກ້ໄຂບັນຫາ, ເພີ່ມໂອກາດໃຫ້ມີການຕິດຕໍ່ພົວພັນທີ່ບໍ່ຄາດຄິດຫຼືຄວາມຜິດພາດທີ່ເຊື່ອງຊ້ອນໄວ້.

• ການ ບໍ່ ທົດ ສອບ ພາຍ ໃຕ້ ການ ລົບ ກວນ ຈະ ນໍາ ໄປ ສູ່ ການ ອອກ ແບບ ທີ່ ທໍາ ງານ ໃນ ສະພາບ ທີ່ ເຫມາະ ສົມ ເທົ່າ ນັ້ນ ແຕ່ ລົ້ມ ເຫລວ ເມື່ອ ປະ ເຊີນ ກັບ ການ ປ່ຽນ ແປງ ນ້ໍາຫນັກ, ສຽງ ດັງ, ຜົນ ກະທົບ ຂອງ ສະພາບ ແວດ ລ້ອມ ຫລື ຄວາມ ແຕກ ຕ່າງ ທີ່ ແທ້ ຈິງ.

ການສະຫລຸບ

ການຄວບຄຸມວົງຈອນປິດຍັງມີປະໂຫຍດຢູ່ບ່ອນໃດກໍຕາມທີ່ຕ້ອງການຄວາມຖືກຕ້ອງ, ຄວາມຫມັ້ນຄົງ ແລະ ການແກ້ໄຂໂດຍອັດຕະໂນມັດ. ໂດຍການນໍາໃຊ້ການຕອບສະຫນອງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ຜູ້ຄວບຄຸມທີ່ຕອບສະຫນອງ ແລະ ວິທີການປັບປ່ຽນທີ່ກ້າວຫນ້າ, ມັນໃຫ້ປະສິດທິພາບທີ່ຫມັ້ນຄົງແມ່ນແຕ່ພາຍໃຕ້ການລົບກວນຫຼືສະພາບການທີ່ປ່ຽນແປງ. ການເຂົ້າໃຈສ່ວນປະກອບ, ພຶດຕິກໍາ ແລະ ຂໍ້ຈໍາກັດຂອງມັນຊ່ວຍໃຫ້ການອອກແບບຂອງເຈົ້າປອດໄພ ແລະ ໄວ້ວາງໃຈໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນ ເພື່ອປັບປຸງຄຸນນະພາບອັດຕະໂນມັດ, ປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມຫມັ້ນຄົງໃນການດໍາເນີນງານໃນໄລຍະຍາວໃນອຸດສະຫະກໍາຕ່າງໆ.

ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]

ອັນໃດເຮັດໃຫ້ລະບົບຄວບຄຸມວົງຈອນປິດບໍ່ຫມັ້ນຄົງ?

ລະບົບວົງຈອນປິດຈະບໍ່ຫມັ້ນຄົງເມື່ອຜົນປະໂຫຍດຂອງຜູ້ຄວບຄຸມສູງເກີນໄປ, ການຕອບສະຫນອງຂອງ sensor ຊັກຊ້າ ຫຼືຂະບວນການຕອບສະຫນອງຊ້າກວ່າການປັບປ່ຽນການຄວບຄຸມ. ຄວາມບໍ່ສອດຄ່ອງນີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດການສັ່ນສະເທືອນ, ການສັ່ນສະເທືອນຫຼືຄວາມແຕກຕ່າງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແທນທີ່ຈະແກ້ໄຂ.

ເປັນຫຍັງຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງ sensor ຈຶ່ງສໍາຄັນໃນການຄວບຄຸມວົງຈອນປິດ?

ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງ sensor ກໍານົດຄຸນນະພາບຂອງການຕອບສະຫນອງໂດຍກົງ. ຖ້າ sensor ມີ ສຽງ ດັງ ຫລື ອ່ານ ບໍ່ ຖືກຕ້ອງ, ຜູ້ ຄວບ ຄຸມ ຈະ ດັດ ແປງ ຜິດ, ເຮັດ ໃຫ້ ມີ ຄວາມ ແນ່ນອນ ບໍ່ ດີ, ການ ເຄື່ອນ ໄຫວ ຂອງ actuator ທີ່ ບໍ່ ຈໍາ ເປັນ ຫລື ບໍ່ ຫມັ້ນຄົງ.

ລະບົບວົງຈອນປິດແຕກຕ່າງຈາກການຕິດຕາມຕົວຈິງແນວໃດ?

ການ ຄວບ ຄຸມ ທີ່ ແທ້ ຈິງ ຈະ ສັງ ເກດ ເບິ່ງ ລະບົບ ເທົ່າ ນັ້ນ ໂດຍ ບໍ່ ປ່ຽນ ພຶດຕິ ກໍາ ຂອງ ມັນ. ລະບົບຄວບຄຸມວົງຈອນປິດຈະປັບຜົນອອກຢ່າງກະຕືລືລົ້ນເມື່ອໃດກໍຕາມທີ່ເກີດການບິດເບືອນ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນການແກ້ໄຂ, ບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ການສັງເກດເທົ່ານັ້ນ.

ການຄວບຄຸມວົງຈອນປິດສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ໂດຍບໍ່ມີຜູ້ຄວບຄຸມ PID ໄດ້ບໍ?

ແມ່ນແລ້ວ. ການຄວບຄຸມວົງຈອນປິດສາມາດໃຊ້ວິທີທີ່ງ່າຍກວ່າເຊັ່ນ on-off, proportional ຫຼື fuzzy logic control. PID ເປັນເລື່ອງທໍາມະດາເພາະມັນສົມດຸນກັບຄວາມໄວແລະຄວາມຖືກຕ້ອງ, ແຕ່ບໍ່ຈໍາເປັນສໍາລັບການແກ້ໄຂຄໍາຕອບ.

ການຊັກຊ້າໃນການສື່ສານມີຜົນກະທົບແນວໃດຕໍ່ປະສິດທິພາບຂອງການຄວບຄຸມວົງຈອນປິດ?

ການຊັກຊ້າໃນການສື່ສານເຮັດໃຫ້ວົງຈອນການຕອບສະຫນອງຊ້າລົງ, ເຮັດໃຫ້ຜູ້ຄວບຄຸມລົງມືປະຕິບັດກັບຂໍ້ມູນທີ່ຫຼ້າສະໄຫມ. ສິ່ງນີ້ມັກຈະນໍາໄປສູ່ການສັ່ນສະເທືອນ, ການຕອບສະຫນອງຊ້າໆ ຫຼືຄວາມບໍ່ຫມັ້ນຄົງຢ່າງຄົບຖ້ວນ ໂດຍສະເພາະໃນຂະບວນການທີ່ເຄື່ອນໄຫວຢ່າງວ່ອງໄວ ຫຼື ລະບົບເຄືອຂ່າຍ.