ایک کٹ اوے انجن سلنڈر پسٹن، والوز اور اسپارک کو چار اسٹروک کے دوران دکھاتا ہے۔ طلبہ انجن کی رفتار اور اسپارک ایڈوانس بدلتے ہیں اور اسٹروک، سائیکل کے زاویے، سلنڈر کے دباؤ اور والو کی حالت کو اپ ڈیٹ ہوتے دیکھتے ہیں۔
—
PID کنٹرولر بیلنس لیب
اس سمیولیشن کے بارے میں
PID کنٹرولر بیلنس لیب طلبا کو فرسٹ ہینڈ کلوزڈ لوپ فیڈ بیک کنٹرول کا تجربہ کرنے دیتی ہے۔ ایک دھاتی بال جڑواں اینڈ تھرسٹرز کے ذریعے چلنے والی جھکتی ہوئی بیم کے ساتھ رول کرتی ہے جبکہ ایک حقیقی وقت کا اسکرولنگ چارٹ اصل بال کی پوزیشن x(t) (سونا) کے خلاف ہدف سیٹ پوائنٹ r(t) (سبز) کو پلاٹ کرتا ہے۔ کنٹرولر مسلسل پوزیشن کی خرابی e(t) = r − x(t) کی پیمائش کرتا ہے اور تھرسٹر کمانڈ u(t) = Kp·e + Ki∫e dt + Kd(de/dt) کا حساب لگاتا ہے۔ بیم کے ساتھ سیٹ پوائنٹ کے دائرے کو گھسیٹنے یا بال کو کک کرنے سے، سیکھنے والے یہ دریافت کرتے ہیں کہ خالص پروپورشنل کنٹرول لامتناہی کیوں دوگنا ہوتا ہے، ڈیریویٹیو گین Kd اوور شوٹ کو ڈیمپ کرنے کے لیے پیشگوئی کرنے والی بریک کے طور پر کیسے کام کرتا ہے، اور انٹیگرل گین Ki اسٹیڈی اسٹیٹ ٹرم آفسیٹ کو کیسے ختم کرتا ہے۔
طلبہ کیا دریافت کر سکتے ہیں
- Kp = 6 رکھتے ہوئے Ki = 0 اور Kd = 0 سیٹ کریں، پھر سبز سیٹ پوائنٹ کے دائرے کو گھسیٹیں اور بال کو بغیر ڈیمپنگ کے آگے پیچھے دوگنا ہوتے ہوئے دیکھیں۔
- ڈیریویٹیو گین Kd کو 4.0 تک بڑھائیں اور مشاہدہ کریں کہ بال کے سیٹ پوائنٹ کو پار کرنے سے پہلے کنٹرولر بیم کے جھکاؤ کو کیسے بریک کرتا ہے، جس سے اوور شوٹ ختم ہو جاتا ہے۔
- Kp = 4 اور Kd = 3.5 کے ساتھ Ki = 0 سیٹ کریں اور کشش ثقل کے ٹرم بائیس کی وجہ سے پیدا ہونے والے چھوٹے اسٹیڈی اسٹیٹ آفسیٹ ریڈ آؤٹ کو نوٹ کریں، پھر خرابی کو 0.00 m تک کھینچنے کے لیے Ki کو 1.0 تک بڑھائیں۔
- اچانک رفتار کا امپلس لاگو کرنے کے لیے بال پر کلک کریں یا ڈسٹربنس کک دبائیں اور جانچ کریں کہ آپ کا ٹیون کیا گیا PID لوپ کتنی جلدی بحال ہوتا ہے۔
- اسپೆಪ್ رسپانس رائز ٹائم اور چوٹی اوور شوٹ کی جانچ کرنے کے لیے بیم کے بائیں اور دائیں سروں کے درمیان سبز ہدف کے دائرے کو تیزی سے گھسیٹیں۔
تدریسی مقاصد
- 1کلوزڈ لوپ فیڈ بیک کنٹرول سسٹم میں پوزیشن کی خرابی e(t) = r(t) − x(t) کی وضاحت کریں۔
- 2ہر PID اصطلاح کا جسمانی کردار بیان کریں: پروپورشنل سختی (Kp)، انٹیگرل بائیس خاتمہ (Ki)، اور ڈیریویٹیو ڈیمپنگ (Kd)۔
- 3اسٹیپ رسپانس میٹرکس کا تجزیہ کریں بشمول رائز ٹائم، چوٹی اوور شوٹ فیصد، سیٹلنگ ٹائم، اور اسٹیڈی اسٹیٹ خرابی۔
- 4بیرونی ڈسٹربنس کے بعد تیز، تنقیدی طور پر ڈیمپڈ اسٹیبلائزیشن حاصل کرنے کے لیے تین اصطلاحی PID کنٹرولر کو ٹیون کریں۔
اساتذہ کے عام سوالات
کنٹرول انجینئرنگ میں PID کا کیا مطلب ہے؟
PID کا مطلب Proportional–Integral–Derivative کنٹرول ہے۔ یہ روبوٹکس، ڈرونز، کروز کنٹرول، اور صنعتی آٹومیشن میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والا فیڈ بیک کنٹرول الگورتھم ہے، جو موجودہ خرابی (P)، جمع شدہ ماضی کی خرابی (I)، اور خرابی کی تبدیلی کی شرح (D) کو یکجا کرتا ہے۔
جب Kp زیادہ ہو اور Kd صفر ہو تو بال اتنی جنگلی طور پر کیوں دوگنی ہوتی ہے؟
پروپورشنل گین Kp ایک اسپرنگ کی طرح کام کرتا ہے جو بال کو سیٹ پوائنٹ کی طرف کھینچتا ہے۔ ڈیمپنگ کے بغیر (Kd = 0), بال ہدف کے قریب آتے ہی رفتار بناتی ہے اور اس کے بالکل پار شوٹ کرتی ہے، اور سائیکل کو آگے پیچھے دہراتی ہے۔
ڈیریویٹیو ٹرم Kd اوور شوٹ کو کیسے روکتی ہے؟
ڈیریویٹیو ٹرم اس بات کی پیمائش کرتی ہے کہ بال ہدف کے کتنی تیزی سے قریب آ رہی ہے (de/dt)۔ یہاں تک کہ جب بال اب بھی سیٹ پوائنٹ سے کم ہے، Kd اس کی تیز بند ہونے کی رفتار کو محسوس کرتا ہے اور بال کو آسانی سے بریک کرنے کے لیے بیم کو جلد ہی دوسری طرف جھکا دیتا ہے۔
آپ کو انٹیگرل گین Ki کی کب ضرورت ہوتی ہے؟
اگر کوئی مستقل ڈسٹربنس ہے جیسے کہ ہلکا سا سینسر کا جھکاؤ یا ہوا کا بائیس، تو PD کنٹرولر ہدف سے تھوڑا سا ہٹ کر سیٹ ہوتا ہے جہاں چھوٹا پروپورشنل دھکا بائیس کو متوازن کرتا ہے۔ انٹیگرل ٹرم اس بقایا خرابی کو وقت کے ساتھ اس وقت تک جمع کرتی ہے جب تک کہ آفسیٹ صفر پر نہ چلا جائے۔
یہ سمیولیشن اپنی سائٹ میں شامل کریں
اسے اپنے ایل ایم ایس، بلاگ یا کلاس کی ویب سائٹ پر لگائیں — مفت۔
<iframe src="https://kiwibee.io/ur/simulations/pid-controller-drone-balance-3d-simulation/embed" title="PID کنٹرولر بیلنس لیب | KiwiBee" loading="lazy" allowfullscreen style="width:100%;height:min(70vh,620px);min-height:420px;border:0;border-radius:16px"></iframe>دریافت جاری رکھیں
مزید تعاملی سائنسی ماڈل
ڈیم، پینسٹاک اور ٹربائن 3D میں دکھائے گئے ہیں۔ طلبہ دروازے کا کھلنا اور پانی کی سطح بدلتے ہیں، جسے ہیڈ کہتے ہیں، اور پانی کا بہاؤ، پینسٹاک میں پانی کی رفتار، برقی طاقت اور فی دن توانائی پڑھتے ہیں۔
—
A medieval trebuchet swings its arm in 3D and throws a stone. Students change the counterweight mass, arm ratio and release angle, press Fire, and read the release speed, range and flight time.
—
A 3D pocket cube with colored faces sits on screen. Students drag across a face to turn a layer, press Scramble to mix it, and try to solve it while the move counter and timer run.
—
خمدار پَر کے گرد ہوا کی لکیریں 3D میں دکھائی دیتی ہیں جب طلبہ حملے کا زاویہ اور ہوا کی رفتار بدلتے ہیں۔ ریڈنگز لفٹ، لفٹ کوفیشنٹ، لفٹ اور ڈریگ کا تناسب، اور بہاؤ عام ہے یا اسٹال، یہ دکھاتی ہیں۔
—
تعاملی سائنس اپنے کلاس روم میں لائیں
KiwiBee کا مفت اساتذہ ورک اسپیس سبق کی منصوبہ بندی، ورک شیٹس، کلاس روم اوزار اور گریڈ بک کو ایک ہی جگہ لے آتا ہے۔
مفت شروع کریں اور اپنی پہلی کلاس بنائیں
ہوم
تمام حل
قیمتیں
ہمارے بارے میں
غیر منافع بخش اداروں کے لیے KiwiBee
تقریبات اور ویبینارز
بڑے اداروں کے لیے
اسکولوں کے لیے
تعلیمی مراکز کے لیے
ٹیم لیڈرز کے لیے
اساتذہ کے لیے
AI اور وسائل
وسائل
قابلِ طباعت ورک شیٹس
سبق پیکس
تعاملی سمیولیشنز
اساتذہ کے اوزار
AI اسٹوڈیو
خیالات اور تحقیق