Zgjedhjet tuaja për privatësinë

KiwiBee përdor cookies opsionale të Google Analytics, Google Ads dhe Meta Pixel për të kuptuar vizitorët e rritur, për të matur regjistrimet e përfunduara dhe për të përmirësuar fushatat. Cookies thelbësore janë gjithmonë aktive. Pixel-i i reklamave ChatGPT i OpenAI mat edhe shikimet e faqeve dhe kërkesat e dërguara pas pëlqimit për reklama dhe mund të përdorë të dhëna kontakti të hash-uara për përputhje. Politika e privatësisë

Kalo te përmbajtja kryesore

Laboratori i Balancimit të Kontrolluesit PID

Rreth këtij simulimi

Laboratori i Balancimit të Kontrolluesit PID u lejon nxënësve të përjetojnë kontrollin e reagimit me lak të mbyllur nga dora e parë. Një top metalik rrokulliset përgjatë një trau që anësohet i drejtuar nga shtytës të dyfishtë të skajeve, ndërsa një grafik lëvizës në kohë reale vizaton pikën e caktuar të objektivit r(t) (jeshile) kundrejt pozicionit aktual të topit x(t) (të artë). Kontrolluesi mat vazhdimisht gabimin e pozicionit e(t) = r − x(t) dhe llogarit komandën e shtytësit u(t) = Kp·e + Ki∫e dt + Kd(de/dt). Duke zvarritur unazën e pikës së caktuar përgjatë traut ose duke goditur topin, nxënësit zbulojnë pse kontrolli i pastër Proporcional lëkundet pafundësisht, se vepron fitimi i derivatit Kd si një fren parashikues për të amortizuar tejkalimin, dhe se si fitimi integral Ki eliminon devijimin e trimit të gjendjes së qëndrueshme.

Çfarë mund të eksplorojnë nxënësit

  • Vendosni Ki = 0 dhe Kd = 0 duke mbajtur Kp = 6, pastaj zvarritni unazën e pikës së caktuar jeshile dhe shikoni topin të lëkundet para dhe mbrapa pa amortizim.
  • Ngritni fitimin e derivatit Kd në 4.0 dhe vëzhgoni se si kontrolluesi frenon animin e traut para se topi të kalojë pikën e caktuar, duke eliminuar tejkalimin.
  • Vendosni Ki = 0 me Kp = 4 dhe Kd = 3.5 dhe vëreni leximin e vogël të Mënjanimit në Gjendje të Qëndrueshme të shkaktuar nga anshmëria e trimit të gravitetit, pastaj rritni Ki në 1.0 për ta tërhequr gabimin në 0.00 m.
  • Klikoni topin ose shtypni Goditje shqetësimi për të aplikuar një impuls të papritur shpejtësie dhe testuar se sa shpejt rikuperohet lakja juaj PID e akorduar.
  • Zvarritni unazën e synuar jeshile me shpejtësi midis skajeve të majta dhe të djathta të traut për të testuar kohën e ngritjes së përgjigjes së hapit dhe tejkalimin e pikut.

Objektivat e të nxënit

  1. 1Përkufizoni gabimin e pozicionit e(t) = r(t) − x(t) në një sistem kontrolli feedback me lak të mbyllur.
  2. 2Shpjegoni rolin fizik të çdo termi PID: ngurtësia proporcionale (Kp), eliminimi i anshmërisë integrale (Ki) dhe amortizimi i derivatit (Kd).
  3. 3Analizoni metrikat e përgjigjes së hapit duke përfshirë kohën e ngritjes, përqindjen e tejkalimit të pikut, kohën e vendosjes dhe gabimin e gjendjes së qëndrueshme.
  4. 4Rregulloni një kontrollues PID me tre terma për të arritur stabilizim të shpejtë dhe të amortizuar në mënyrë kritike pas një shqetësimi të jashtëm.

Pyetjet që bëjnë mësuesit

Çfarë do të thotë PID në inxhinierinë e kontrollit?

PID do të thotë kontroll Proporcional–Integral–Derivat. Është algoritmi i kontrollit të reagimit më i përdorur gjerësisht në robotikë, dronë, kontrollin e lundrimit dhe automatizimin industrial, duke kombinuar gabimin e pranishëm (P), gabimin e kaluar të akumuluar (I) dhe shkallën e ndryshimit të gabimit (D).

Pse topi lëkundet në mënyrë të egër kur Kp është i lartë dhe Kd është zero?

Fitimi proporcional Kp vepron si një sustë që tërheq topin drejt pikës së caktuar. Pa amortizim (Kd = 0), topi fiton shpejtësi ndërsa i afrohet objektivit dhe kalon drejt e përmes tij, duke përsëritur ciklin para dhe mbrapa.

Si e ndalon termi i Derivatit Kd tejkalimin?

Termi i Derivatit mat se sa shpejt topi po i afrohet objektivit (de/dt). Edhe ndërkohë që topi është ende larg pikës së caktuar, Kd ndien shpejtësinë e tij të lartë të afrimit dhe anë traun në drejtimin e kundërt herët për ta frenuar topin në mënyrë të butë.

Kur ju nevojitet fitimi integral Ki?

Nëse ka një shqetësim të vazhdueshëm si një anësim i lehtë i sensorit ose anshmëri e erës, një kontrollues PD vendoset pak jashtë objektivit ku shtytja e vogël proporcionale e balancon anshmërinë. Termi Integral akumulon atë gabim të mbetur me kalimin e kohës derisa mënjanimi të drejtohet në zero.

Vendoseni këtë simulim në faqen tuaj

Vendoseni në platformën tuaj mësimore, në blog ose në faqen e klasës — falas.

<iframe src="https://kiwibee.io/sq/simulations/pid-controller-drone-balance-3d-simulation/embed" title="Laboratori i Balancimit të Kontrolluesit PID | KiwiBee" loading="lazy" allowfullscreen style="width:100%;height:min(70vh,620px);min-height:420px;border:0;border-radius:16px"></iframe>

Vazhdoni të eksploroni

Më shumë modele shkencore interaktive

Sillni shkencën interaktive në klasën tuaj

Hapësira falas e mësuesit në KiwiBee bashkon në një vend planifikimin e mësimit, fletët e punës, mjetet e klasës dhe regjistrin e notave.

Filloni falas dhe krijoni klasën tuaj të parë

ose eksploroni hapësirën e mësuesit →