An Idiot's Guide To PID Control

[baohuy_pla]

Đây là loạt bài hướng dẫn về PID của trang PIDturning.net mà họ gửi cho tôi qua e-mail.

Tên của nó là "An Idiot's Guide To PID Control" - "Hướng dẫn học điều khiển PID cho những người dốt". Do vậy những ai đã biết về PID rồi thì đừng vào đọc nhé. Và ai thấy tự ái bởi chữ "Idiot" thì cũng đừng vào đọc nhé.

Tôi phải nói trước như vậy vì thấy phần đông mọi người tự ái khi bị chê là dốt hoặc ngu theo đúng nghĩa từ "idiot". Ngày trước nhỡ bàn vài câu về Dốt với Ngu mà tôi bị các bạn webdien đập cho tơi tả.

Họ gửi cho tôi 7 bài trong 7 ngày, mỗi bài tôi sẽ up thành một post. Do quy định của diễn đàn, 2 bài liên tiếp của cùng một người phải post cách nhau 1 tiếng, nếu không sẽ bị gộp làm một, nên tôi sẽ phải up từ từ, các bạn chịu khó đọc từ từ nhé.

Cũng xin nói luôn là những bài này chỉ là những hướng dẫn rất cơ bản để hiểu thế nào là điều khiển PID chứ không dạy cách tính toán, chỉnh định.

Tất cả đều bằng tiếng Anh, tôi không có thời gian để dịch sang tiếng Việt. Bạn nào không muốn đọc tiếng Anh thì cũng đừng mắng tôi hoặc yêu cầu dịch nhé.

Mở đầu:

OK, let's get going:

The PID in PID Control, as you are probably aware, stands
for Proportional, Integral, Derivative.

Integral and Derivative are terms in the mathematical field
of Calculus. To understand PID we have to understand the
mechanics of Integrals and Derivatives.

Don't worry if math is not your strongest point, I'm going
to walk you through a non-mathematical explanation of
Integrals and Derivatives before we jump feet first into
the PID algorithm.

(Even if you are completely happy with Integrals and
Derivatives, I think you'll find this primer helpful
as a tool as for explaining PID to others in your team.)

Lesson1: Calculus With No Math: Derivatives

Calculus with no math

When did you last use calculus on the job? My guess is never.
So why do all the control theory textbooks bombard us with equations and expect us to understand how that relates to our real world processes?

In these days of computer aided design and analysis tools – the need to solve a differential equation has been all but eliminated. This means that most engineers have lost touch with the concept of calculus, and how it applies to the real world.

This is a shame because in many engineering disciplines and particularly in process control – the ability to visualise a problem mathematically is what really separates the real pros from the rest of the crowd.

In fact even the humble PID contains those scary sounding calculus terms Integral and Derivative.

This section aims to give you a feel for what these terms really mean. This will give you a real edge when understanding what’s going on in your controller.

Derivatives

Go into the control room of a process plant and ask the operator:
“What’s the derivative of reactor 4’s pressure?”

And the response will typically be:
“Bugger off smart arse!”

However go in and ask:
“What’s the rate of change of reactor 4’s pressure?”

And the operator will examine the pressure trend and say something like:
“About 5 PSI every 10 minutes”

He’s just performed calculus on the pressure trend! (don’t tell him though or he’ll want a pay rise)
So derivative is just a mathematical term meaning rate-of-change. That’s all there is to it.

Testing your understanding

Suppose you have a box of electronics that calculates the derivative of its input signal. Its output is connected to an analogue meter which reads zero when vertical, negative to the left and positive to the right.

Look at the diagram below and draw on it where the meter would be pointing for each of the 4 input signals.


Scroll Down for the answer…






















Were you right?
If not – remember that the absolute value of the input signal does not matter, all that matters is whether it is changing through time, and if so in which direction:

• If the input signal is not changing the output will be zero.

• If the input signal is increasing linearly, the output will be positive and stationary.

• If the input signal is decreasing linearly, the output will be negative and stationary.

• If the input signal is getting steeper with time, then the meter will be positive and moving to the right.

And so on.
If you understand these concepts, then you know everything you need to about differential calculus in order to understand the PID algorithm.

Tomorrow: We get to grips with Integrals.

--------------------------------------------------------------------------------
Xem bài viết cùng chuyên mục:

• Cơ bản về cầu trục
• Mạch điều khiển cửa cuốn
• Mô phỏng mạch khởi động động cơ không đồng bộ 3 pha bằng phương pháp đổi nối sao - tam...
• Sơ đồ mạch điện tủ điều khiển cửa cổng
• thiết kế sơ đồ điều khiển tư động định giờ bơm nước
• mạch khởi động tuần tự, ngắt đồng loạt.
• cách lắp đặt tủ điều khiển máy bơm
• cần giúp về sơ đồ chân IC
• không dùng rơle time OFF delay quả là khó!!!
• Phao đo mức nước ở bể xử lý nước thải
• Bộ lưu điện công suất nhỏ cỡ <1kW
• Kỹ sư Instrument và bản vẽ P&ID
• Lại là bài bơm nước,mọi người vào giúp em với
• Chuẩn truyền tín hiệu (RS232, RS485)
• [Help] Làm sao để chuyển file CAD sang file ảnh có độ phân giải cao?

[chinh_akay]

Cái cách mở đầu của bạn hình như có vấn đề, theo ngụ ý (k hẳn là ngụ ý vì đã nói thẳng tưng) những ai mà hạn chế về kiến thức thì đừng vào đọc. Giả sử mình là 1 mem như vậy, thì nếu vào đọc bài của bạn, nội dung bài bạn viết toàn tiếng anh, thử hỏi: ai đọc tiếp bài của bạn cơ chứ?
Nói thật mình k phải là kém về anh ngữ, nhưng khi click vào topic của bạn mình đã chẳng còn hứng thú rùi. Lần sau có bài tiếng việt thì post, đừng cái kiểu enghlish for idiot ?

[baohuy_pla]

Cái cách mở đầu của bạn hình như có vấn đề, theo ngụ ý (k hẳn là ngụ ý vì đã nói thẳng tưng) những ai mà hạn chế về kiến thức thì đừng vào đọc. Giả sử mình là 1 mem như vậy, thì nếu vào đọc bài của bạn, nội dung bài bạn viết toàn tiếng anh, thử hỏi: ai đọc tiếp bài của bạn cơ chứ?
Nói thật mình k phải là kém về anh ngữ, nhưng khi click vào topic của bạn mình đã chẳng còn hứng thú rùi. Lần sau có bài tiếng việt thì post, đừng cái kiểu enghlish for idiot ?

Đây là loạt bài hết sức cơ bản về PID, nên sẽ không cần thiết cho những ai đã hiểu (hoặc cho rằng mình đã hiểu) về nó. Những bài này chỉ dành cho những ai không hiểu về PID. Không hiểu bạn đọc thế nào mà lại thành "những ai hạn chế về kiến thức thì đừng vào đọc".

Còn việc nó viết bằng tiếng Anh là ngoài ý muốn của tôi, vì đơn giản họ là người nước ngoài, họ gửi cho tôi bằng tiếng Anh, và tôi không có thời gian dịch sang tiếng Việt.

Nếu ai không muốn đọc tiếng Anh thì thôi, đừng vào đọc. Bạn không thích, nhưng tôi tin là có người muốn đọc, nên tôi post, thế thôi.

Quả thực tôi không hiểu nổi sao ở thời đại này rồi mà còn có người nói được những câu như thế này:

Lần sau có bài tiếng việt thì post, đừng cái kiểu enghlish for idiot

Còn nếu thực sự đây là suy nghĩ chung của mọi người thì thôi vậy, tôi không post nữa, kẻo mang tiếng đem khoe chữ.

[chinh_akay]

Mình nói vậy, lần sau bạn post thì cứ post, k cần phải dùng từ đó làm j. mọi bàn luận về ngôn ngữ ta nên dừng lại ở đây nhé.
Thanks, Best Regards

[baohuy_pla]

Thật là bực mình, cụt cả hứng.

Thôi ai thích thì tự đi đăng ký mà nhận bài, tôi không post nữa. Trang web là: http://www.pidtuning.net

[siss]

Thật là bực mình, cụt cả hứng.

Thôi ai thích thì tự đi đăng ký mà nhận bài, tôi không post nữa. Trang web là: http://www.pidtuning.net

Hãy vui lòng mua cuốn Lý Thuyết Điều Khiển Tự Động của cô Hà về đọc hơn là vô đây ngồi đọc mấy cái english này, đọc để hiểu hết toàn bộ những gì trong đó đi đã rồi mới tính đến chuyện đọc tiếng Anh.

Và những ai ko bít tiếng anh thì đừng nên đọc topic này, vô bổ. Và bạn nào mún đọc tiếng Anh thì mình có 1 file nói về PID cực kỳ hay của cô Hà cho mình, nhưng lời khuyên là đọc tiếng việt trước cái đã, đừng tỏ ra ta đây, toàn đọc tiếng Anh.

Liên hệ: ngdngphong@gmail.com

PM: Đại học Bách Khoa thì 10 ông có đến 8 ông là mắc tính tự cao, tự đại và cho mình là trên hết rồi. Vì vậy những bạn học đại học khác nên tránh xa Bách Khoa ra, kẻo bị Bách Khoa chửi đó

[quocthai]

QT thấy pác BaoHuy rất nhiệt tình post lên. Thế mà vẫn có người nói này nọ.

Bạn chinh_akay bảo không biết đọc tiếng Anh đã đành, chẳng lẽ cũng không biết đọc tiếng Việt??? Pác Bảo Huy viết rõ ràng bằng tiếng Việt thế mà?

Pác BH tiếp tục post đi. Đừng quan tâm đến lời ong tiếng ve. Trên đời này còn rất nhiều người dốt, muốn đọc bài của pác. QT là 1 trong số những người đó.

[chinh_akay]

QT thấy pác BaoHuy rất nhiệt tình post lên. Thế mà vẫn có người nói này nọ.

Bạn chinh_akay bảo không biết đọc tiếng Anh đã đành, chẳng lẽ cũng không biết đọc tiếng Việt??? Pác Bảo Huy viết rõ ràng bằng tiếng Việt thế mà?

Pác BH tiếp tục post đi. Đừng quan tâm đến lời ong tiếng ve. Trên đời này còn rất nhiều người dốt, muốn đọc bài của pác. QT là 1 trong số những người đó.

Mọi người có quyền có ý kiến mà. bạn cũng vậy thui.
Nội dung toàn tiếng Anh thì k sao, nhưng lại mở đầu là dành cho những người dốt.
Mình hỏi bạn, nếu mình học dốt mà kích vào cái link đó , lại gặp cái bài viết toàn tiếng anh thì có đọc được k?

[quocthai]

Hãy vui lòng mua cuốn Lý Thuyết Điều Khiển Tự Động của cô Hà về đọc hơn là vô đây ngồi đọc mấy cái english này, đọc để hiểu hết toàn bộ những gì trong đó đi đã rồi mới tính đến chuyện đọc tiếng Anh.

Và những ai ko bít tiếng anh thì đừng nên đọc topic này, vô bổ. Và bạn nào mún đọc tiếng Anh thì mình có 1 file nói về PID cực kỳ hay của cô Hà cho mình, nhưng lời khuyên là đọc tiếng việt trước cái đã, đừng tỏ ra ta đây, toàn đọc tiếng Anh.

PM: Đại học Bách Khoa thì 10 ông có đến 8 ông là mắc tính tự cao, tự đại và cho mình là trên hết rồi. Vì vậy những bạn học đại học khác nên tránh xa Bách Khoa ra, kẻo bị Bách Khoa chửi đó

Đã là dân kỹ thuật mà có những suy nghĩ vậy sao bạn?
+++---o0o---+++

Mọi người có quyền có ý kiến mà. bạn cũng vậy thui.
Nội dung toàn tiếng Anh thì k sao, nhưng lại mở đầu là dành cho những người dốt.
Mình hỏi bạn, nếu mình học dốt mà kích vào cái link đó , lại gặp cái bài viết toàn tiếng anh thì có đọc được k?

Đây là cái tên bài chính thức của người viết, không phải của pác Huy. Họ viết cho người Anh đọc. Điều đó, pác Huy cũng đã nói rõ rồi.

Vì cho những người dốt, nên họ không đưa cong thức tính toán lên gì ráo, không lý luận cao siêu, chỉ lý luận theo định tính. Bạn còn muốn gì nữa?

[trinhvanhoa]

Thật là bực mình, cụt cả hứng.

Thôi ai thích thì tự đi đăng ký mà nhận bài, tôi không post nữa. Trang web là: http://www.pidtuning.net

dân bách khoa sao lại bực mình rễ thế vậy anh ơi.mới có thế mà anh lại không tiếp tục,hihi, nhiều người cần tài liệu này mà,mỗi người một ý kiến bác cứ làm theo ý mình đi.