كتب proportional control
اذا لم تجد ما تبحث عنه يمكنك استخدام كلمات أكثر دقة.
تحكم تناسبي (معلومة)
يعد التحكم التناسبي نوعًا من أنظمة التحكم الخطية بالتغذية المرتدة، يُطبَق فيه التصحيح على المتغير المتحكم به الذي يتناسب مع الفرق بين القيمة المطلوبة والقيمة المحسوبة. يوجد مثالان ميكانيكيان كلاسيكيان هما صمام العوامة للمرحاض ومحدد السرعة بالطرد المركزي.
يعد نظام التحكم التناسبي أكثر تعقيدًا من نظام تحكم التشغيل أو الإيقاف، ولكنه أبسط من نظام التحكم التناسبي التكاملي التفاضلي المستخدم، في مثبت السرعة في السيارة على سبيل المثال. يعمل تحكم التشغيل أو الإيقاف مع الأنظمة التي لا تتطلب دقة أو استجابة عالية، ولكنها غير فعالة في عمليات التصحيح والاستجابات السريعة والموقوتة. يتجاوز التحكم التناسبي هذا الأمر من خلال تعديل المتغير المعالَج، مثل صمام التحكم، عند مستوى كسب يتفادى عدم الاستقرار، ولكنه يطبق التصحيح بأسرع ما يمكن عمليًا من خلال تطبيق الكمية المثلى للتصحيح النسبي.
يتمثل أحد عيوب التحكم التناسبي في أنه لا يمكنه التخلص من الخطأ المتبقي من الفرق بين القيمة المطلوبة والقيمة المحسوبة، نظرًا إلى أنه يتطلب خطأ لتوليد مخرج تناسبي. يمكن استخدام متحكم تناسبي تكاملي تفاضلي للتغلب على ذلك. يستخدم المتحكم التناسبي التكاملي التفاضلي حدًا تناسبيًا لإزالة الخطأ الإجمالي، وحدًا تكامليًا لإزالة خطأ الإزاحة المتبقي عن طريق تكامل الخطأ بمرور الوقت.
في بعض الأنظمة توجد حدود عملية لنطاق المتغير المعالَج. على سبيل المثال، لدى السخان حد لدرجة الحرارة التي يمكن أن ينتجها، ولا يمكن للصمام أن يفتح إلا بقدر معين. تغير التعديلات على الكسب في الوقت نفسه نطاق قيم الخطأ التي يكون المتغير المعالَج فوقها بين هذه الحدود. يُسمى عرض هذا النطاق بالنطاق التناسبي، بالوحدات لمتغير الخطأ، وعليه، لمتغير العملية.
مثال الفرن
عند التحكم في درجة حرارة فرن صناعي، يكون من الأفضل عادةً التحكم في فتح صمام الوقود بما يتناسب مع الاحتياجات الحالية للفرن. يساعد ذلك على تجنب الصدمات الحرارية وتطبيق الحرارة بفعالية أكبر.
عند كسب منخفض، يُطبق إجراء تصحيحي صغير فقط عند اكتشاف أخطاء. قد يكون النظام آمنًا ومستقرًا، ولكنه قد يكون بطيئ الاستجابة للظروف المتغيرة. ستظل الأخطاء غير مصححة لفترات زمنية طويلة نسبيًا ويكون النظام مفرط التخامد. إذا زاد الكسب النسبي، تصبح هذه الأنظمة أكثر استجابة وتكون معالجة الأخطاء أسرع. توجد قيمة مثالية لإعداد الكسب عندما يُقال أن النظام الإجمالي متضائل بشكل حرج. تؤدي الزيادات في الكسب الإطاري فوق هذه النقطة إلى تذبذبات في متغير العملية ويصبح مثل هذا النظام تحت الإخماد. يُعرف ضبط الكسب لتحقيق سلوك متضائل بشكل حرج بتوليف نظام التحكم.
في حالة تحت الإخماد، يسخن الفرن بسرعة. بمجرد الوصول إلى نقطة الضبط، فإن الحرارة المخزنة داخل النظام الفرعي للسخان وفي جدران الفرن ستحافظ على ارتفاع درجة الحرارة المحسوبة فوق المطلوب. بعد الارتفاع فوق نقطة الضبط، تنخفض درجة الحرارة مرة أخرى وتُطبق الحرارة مرة أخرى في النهاية. يسمح أي تأخير في إعادة تسخين النظام الفرعي للسخان بانخفاض درجة حرارة الفرن إلى ما دون نقطة الضبط وتتكرر الدورة. لا يُرغب بتذبذبات درجة الحرارة التي ينتجها نظام التحكم في الأفران منخفضة الإخماد.
في نظام متضائل بشكل حرج، ومع اقتراب درجة الحرارة من نقطة الضبط، يبدأ بتقليل مدخلات الحرارة، ويكون لمعدل تسخين الفرن الوقت اللازم للإبطاء، ويتجنب النظام تجاوز الحد. يُتجنب تجاوز الحد أيضًا في نظام تحت الإخماد ولكن يكون النظام بطيئًا بشكل لا داعي له للوصول إلى نقطة الضبط في البداية للاستجابة إلى التغييرات الخارجية في النظام، مثل فتح باب الفرن.
