యాంత్రిక వ్యవస్థల స్థానం, వేగం మరియు టార్క్‌ను నియంత్రించడానికి మరియు నిర్వహించడానికి రోబోటిక్స్, తయారీ మరియు ఏరోస్పేస్ వంటి వివిధ రంగాలలో సర్వో వ్యవస్థలు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. సర్వో సిస్టమ్స్‌లో ఖచ్చితమైన నియంత్రణను సాధించడంలో కీలకమైన అంశాలలో ఒకటి PID (ప్రోపోర్షనల్-ఇంటిగ్రల్-డెరివేటివ్) నియంత్రణను అమలు చేయడం.
PID నియంత్రణను అర్థం చేసుకోవడం
PID నియంత్రణ అనేది ఫీడ్‌బ్యాక్ కంట్రోల్ మెకానిజం, ఇది కావలసిన సెట్‌పాయింట్ మరియు వాస్తవ కొలిచిన స్థానం లేదా వేగం మధ్య వ్యత్యాసంగా లోపం విలువను నిరంతరం గణిస్తుంది. కంట్రోలర్ ఈ లోపాన్ని తగ్గించడానికి నియంత్రణ ఇన్‌పుట్‌ను సర్దుబాటు చేస్తుంది. సిస్టమ్‌పై ఖచ్చితమైన మరియు స్థిరమైన నియంత్రణను అందించడానికి PID నియంత్రణ యొక్క మూడు భాగాలు కలిసి పని చేస్తాయి.
1. అనుపాత (P) నియంత్రణ
కంట్రోలర్ యొక్క అనుపాత పదం ప్రస్తుత లోపం విలువకు అనులోమానుపాతంలో అవుట్‌పుట్ విలువను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఇది లోపానికి తక్షణ ప్రతిస్పందనను అందిస్తుంది మరియు స్థిరమైన-స్థితి లోపాన్ని తగ్గించడంలో ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, ఒంటరిగా ఉపయోగించినట్లయితే అది ఓవర్‌షూట్ మరియు డోలనాలకు దారితీయవచ్చు.
2. సమగ్ర (I) నియంత్రణ
సమగ్ర భాగం కాలక్రమేణా లోపం విలువలను సంగ్రహిస్తుంది మరియు సేకరించిన లోపానికి ప్రతిస్పందిస్తుంది. ఇది స్థిరమైన-స్థితి లోపాన్ని తొలగించడంలో ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది మరియు సిస్టమ్‌కు స్థిరత్వాన్ని అందిస్తుంది. అయినప్పటికీ, ఇది నెమ్మదిగా ప్రతిస్పందనను కలిగిస్తుంది మరియు జాగ్రత్తగా ట్యూన్ చేయకపోతే ఓవర్‌షూట్ చేయవచ్చు.
3. డెరివేటివ్ (D) నియంత్రణ
ఉత్పన్న పదం దాని మార్పు రేటు ఆధారంగా లోపం యొక్క భవిష్యత్తు ప్రవర్తనను అంచనా వేస్తుంది. ఇది సిస్టమ్ యొక్క ప్రతిస్పందనను తగ్గించడంలో, ఓవర్‌షూట్‌ను తగ్గించడంలో మరియు స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరచడంలో సహాయపడుతుంది. అయినప్పటికీ, ఇది శబ్దాన్ని విస్తరింపజేస్తుంది మరియు సిస్టమ్ ధ్వనించినట్లయితే అస్థిరతకు దారితీస్తుంది.
సర్వో కంట్రోల్ సిస్టమ్స్‌తో అనుకూలత
స్థానం, వేగం మరియు టార్క్‌పై ఖచ్చితమైన మరియు ప్రతిస్పందించే నియంత్రణను అందించగల సామర్థ్యం కారణంగా PID నియంత్రణ సర్వో సిస్టమ్‌లకు అత్యంత అనుకూలంగా ఉంటుంది. సర్వో నియంత్రణ వ్యవస్థలలో, PID కంట్రోలర్ కావలసిన పథాన్ని అనుసరించడానికి లేదా ఆటంకాలు మరియు బాహ్య శక్తులను భర్తీ చేసేటప్పుడు ఒక నిర్దిష్ట స్థానాన్ని నిర్వహించడానికి యాక్యుయేటర్‌ను ఆదేశించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
సర్వో మోటార్లు మరియు యాక్యుయేటర్‌లు సాధారణంగా CNC మెషీన్‌లు, రోబోటిక్ ఆయుధాలు మరియు ఆటోమేటెడ్ మ్యానుఫ్యాక్చరింగ్ ప్రాసెస్‌ల వంటి ఖచ్చితమైన పొజిషనింగ్ మరియు డైనమిక్ రెస్పాన్స్ అవసరమయ్యే అప్లికేషన్లలో ఉపయోగించబడతాయి. PID కంట్రోలర్ సెట్‌పాయింట్‌లోని మార్పులకు సర్వో సిస్టమ్ త్వరగా స్పందిస్తుందని మరియు వివిధ లోడ్ పరిస్థితులలో కావలసిన పనితీరును నిర్వహిస్తుందని నిర్ధారిస్తుంది.
డైనమిక్స్ మరియు నియంత్రణలలో ప్రాముఖ్యత
డైనమిక్ సిస్టమ్‌ల ప్రవర్తనను నియంత్రించడానికి బహుముఖ మరియు ప్రభావవంతమైన పద్ధతిని అందించడం ద్వారా డైనమిక్స్ మరియు నియంత్రణల రంగంలో PID నియంత్రణ కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. PID నియంత్రణ యొక్క అప్లికేషన్ సర్వో సిస్టమ్‌లకు మించి విస్తరించింది మరియు ప్రక్రియ నియంత్రణ, ఆటోమోటివ్ నియంత్రణ వ్యవస్థలు మరియు ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ వంటి రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.
సంక్లిష్టమైన, నాన్-లీనియర్ డైనమిక్స్ మరియు డిస్టర్బెన్స్‌లను హ్యాండిల్ చేయగల PID నియంత్రణ సామర్థ్యం విస్తృత శ్రేణి నియంత్రణ పనులకు అనుకూలంగా ఉంటుంది. ఇంకా, నియంత్రణ సిద్ధాంతం మరియు అమలు సాంకేతికతలలో పురోగతులు అనుకూల మరియు బలమైన PID కంట్రోలర్‌ల అభివృద్ధికి దారితీశాయి, విభిన్న డైనమిక్ సిస్టమ్‌లలో వాటి అనువర్తనాన్ని మరింత మెరుగుపరుస్తాయి.
డైనమిక్స్ మరియు నియంత్రణల రంగంలో పనిచేసే ఇంజనీర్లు మరియు పరిశోధకులకు సర్వో సిస్టమ్‌లలో PID నియంత్రణ సూత్రాలు మరియు చిక్కులను అర్థం చేసుకోవడం చాలా అవసరం. PID నియంత్రణ సామర్థ్యాలను ఉపయోగించుకోవడం ద్వారా, ఇంజనీర్లు పటిష్టమైన పనితీరు, వేగవంతమైన ప్రతిస్పందన మరియు ఖచ్చితమైన నియంత్రణను ప్రదర్శించే నియంత్రణ వ్యవస్థలను రూపొందించవచ్చు, ఇది మెరుగైన మొత్తం సిస్టమ్ సామర్థ్యం మరియు విశ్వసనీయతకు దారితీస్తుంది.
ముగింపులో, సర్వో సిస్టమ్స్‌లోని PID నియంత్రణ డైనమిక్ సిస్టమ్‌లపై ఖచ్చితమైన మరియు ప్రతిస్పందించే నియంత్రణను సాధించడానికి ఒక ప్రాథమిక సాధనంగా పనిచేస్తుంది. సర్వో నియంత్రణ వ్యవస్థలతో దాని అనుకూలత మరియు డైనమిక్స్ మరియు నియంత్రణల యొక్క విస్తృత రంగంలో దాని ప్రాముఖ్యత వివిధ పరిశ్రమలలో సాంకేతికత మరియు ఆటోమేషన్‌ను అభివృద్ధి చేయడంలో దాని కీలక పాత్రను ప్రదర్శిస్తుంది.