A วงจรตัวควบคุมพีไอดีที่ใช้อุปกรณ์ที่หาซื้อได้ทั่วไป
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
บทความนี้เป็นการออกแบบวงจรควบคุมพีไอดีโดยใช้ออปแอมป์ป้อนกลับกระแส วงจรควบคุมพีไอดีนี้ มีข้อดีคือ ใช้อุปกรณ์ที่มีขายทั่วไป และสามารถปรับค่าเกณฑ์ KP, KI, KD ได้อย่างอิสระ การวิเคราะห์วงจรทางคณิตศาสตร์เช่น ความไวและ ผลของความไม่เป็นอุดมคติของออปแอมป์ป้อนกลับกระแสพบว่าค่าความไวของอุปกรณ์ต่างๆ ต่อ พารามิเตอร์ KP, KI, KD มีค่าขนาดเท่ากับ 1 ผลการทดสอบวงจรควบคุมพีไอดีด้วย LTspice พบว่าวงจรสามารถปรับค่า KP, KI, KD ได้อย่างอิสระ ขณะที่วงจรบริโภคกำลังไฟฟ้า 0.4 วัตต์เมื่อใช้แรงดันไฟเลี้ยง ±15 โวลต์ นอกจากนี้ ตัวควบคุมพีไอดีได้นำไปทดสอบทำงานร่วมกับพลานต์อันดับสามแบบวงรอบปิด ผลการทดสอบด้วยโปรแกรม LTspice เปรียบเทียบกับ MATLAB พบว่ามีผลลัพธ์ที่สอดคล้องกัน
Article Details
References
K. J. Astrom, and T. Hagglund, PID Controllers: Theory Design and Tuning, North Carolina: Instrument Society of America, 1995.
L Jia, D Wang, J Fu, YF Liu, PC Sen, “A novel analog implementation of capacitor charge balance controller with a practical extreme voltage detector,” Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), 2011 IEEE, 245-252
K. Jang, J.-M. Choi, C. Park, J. Choi, “A voltage-mode DC-DC converter with enhanced transient responses,” IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS), 20-23 May 2012
M. Huang and Y. Lu, “An analog-proportional digital-integral multi-loop digital LDO with fast response, improved PSR and zero minimum load current,” in Proc. IEEE Custom Integr. Circuits Conf. (CICC), Apr. 2019, pp. 1–4.
C. Erdal, H. Kuntman, and S. Kafali, “A current controller conveyor-based proportion-integral-Derivative (PID) controller,” Istanbul university eng. Journal of electrical & electronics, vol. 4, no. 2, pp. 1243-1248, 2004.
C. Erdal, “A new current-feedback-amplifiers (CFAs) based proportional-integral-derivative (PID) Controller realization and calculating optimum parameter tolerances,” Pakistan Journal of Applied Sciences, vol. 2, no. 1, pp. 56-59, 2002.
C. Erdal, A. Toker, and C. Acar, “OTA-C based Proportional-Integral-Derivative Controller and calculating optimum parameter tolerances,” Turkish J. Elect. Enging Comput. Sci., Elektrik, 9(2) (2001), 189–198.
Ali Ümit Keskin, “Design of a pid controller circuit employing CDBAa,” Int. J. Electr. Eng. Educ. 43(1),48-56(2006)
สมเกียรติ เพียงพรานทอง และ อิทธิพงศ์ ชัยสายัณห, “การออกแบบตัวควบคุมพีไอดีโดยใช้วงจรขยายบัฟเฟอร์ของผลต่างกระแส,” หน้า95-100, การประชุมวิชาการสหวิทยาการเอเชียอาคเนย์ครั้งที่ 9, มหาวิทยาลัยเอเชียอาคเนย์, 24-25, มิถุนายน 2565.
Z. Gülru, C. Taşkıran, H. Sedef & F. Anda, “A New PID Controller Circuit Design Using CFOAs,” Circuits Syst Signal Process 40, 1166–1182 (2021)
Analog Devices, “Linear products data book”, Norwood, Ma, 1990.
S. Jung and R. C. Dorf, “Analytic PIDA Controller Design Technique for A Third Order System,” Proceeding of the 35th Conference on Decision and Control, Japan, 13 Dec. 1996, pp. 2513-2518