เขียนโดย : อดิศร แซ่ฉั่ว
ฝ่ายขายสำนักงานใหญ่

สวัสดีครับทุกท่าน การควบคุมแบบ Proportional + Integral + Derivative (PID) เป็นการควบคุมแบบ Proportional, แบบ Integral และแบบ Derivative เข้าด้วยกันสามารถแสดงในรูปแบบของสมการได้ดังนี้

จุดมุ่งหมายของการควบคุม คือ พยายามรักษาค่า PV ให้เท่ากับ SV ตลอดเวลาเมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงขึ้นในระบบ เช่น Load เปลี่ยน หรือ มีการเปลี่ยนค่า Setpoint ค่า PV จะไม่เท่ากับค่า SP (เกิดErrorขึ้น)อยู่ขณะหนึ่งแล้วเครื่องควบคุมต้องสามารถควบคุมให้ค่าPVเข้าสู่Setpointให้ได้ โดยการนำค่าPVไปสู่ค่า SP จะแตกต่างกันตามลักษณะของค่า PID ที่ตั้งไว้ ระบบใดๆ อาจรักษาค่า PV ไว้ที่Setpointได้เหมือนกันแต่ผลตอบสนองของระบบหนึ่งอาจจะเร็วกว่าและมี Over-Shootน้อยกว่า นั่นแสดงถึงระบบนี้มีการควบคุมที่ดีกว่า ซึ่งจะเห็นถึงจุดประสงค์หลักของการควบคุมคือ เสถียรภาพหรือการรักษาค่า PV ไว้ที่ Setpoint ให้ได้ก็ตาม แต่ในความเป็นจริงการควบคุมที่ดีต้องมองถึงความเร็วในการตอบสนองด้วย เพื่อให้ได้ผลตอบสนองให้ดีที่สุด สามารถสรุปลักษณะควบคุมที่ดีได้ดังนี้
         1.ระบบมีเสถียนภาพ (Stable) สามารถรักษาค่า PV ไว้ที่ Setpoint ได้
         2.ระบบมีการตอบสนองเร็ว
         3.ระบบไม่แกว่ง มีค่า Overshoot ต่ำ
         4.ไม่เกิด Offset ที่สภาวะสุดท้าย
         5.ระบบสามารถรองรับการเกิดการรบกวนหรือการเปลี่ยนค่า Setpoint ได้

การปรับค่า PID ที่โพรเซสหนึ่งแล้วมีผลตอบสนองที่ดี เมื่อนำค่า PID นี้ไปใช้กับอีกโพรเซสหนึ่ง อาจจะให้ผลตอบสนองที่ไม่ดีก็ได้ ซึ่งผลลของการปรับค่าPIDมีดังนี้

ผลของ P action
สามารถเพิ่มผลของ P action ได้โดยลดค่า PB ลง จะมีผลทำให้ มีค่าOffsetน้องลง,มีOvershootสูงขึ้นเกิดการแกว่งมากขึ้น,ระบบขาดเสถียรภาพมากขึ้นและถ้าลดค่าPBมากเกินไปจะทำให้ระบบ Oscillate

ผลของ I action
สามารถเพิ่มผลของ I action ได้โดยการลดค่า T ลงจะมีผลทำให้ ไม่มี Offset , มี Overshoot สูงขึ้น เกิดการแกว่งมากขึ้น,ระบบขาดเสถียรภาพมากขึ้นถ้าลดค่า T มากเกินไปจะทำให้ระบบ Ocillate หรือ Unstable ได้

ผลของ D action
สามารถเพิ่มผลของ D action ได้โดยเพิ่ม Td ขึ้นจะมีผลทำให้ มี Overshoot ลดลงมีคาบการแกว่งสั้นลง , ระบบมีเสถียรภาพมากขึ้น ไวขึ้น , แต่ในระบบที่เร็วอยู่แล้วจะขาดเสถียรภาพได้
ลักษณะการทำงานของ PID CONTROL สามารถแสดงได้ดังรูป

สุดท้ายนี้การปรับค่า PID แบบ Manual อาจจะต้องดูระบบการควบคุมนั้นๆเป็นหลักและอาศัยประสบการณ์ในการทำงานที่ผ่านมาในการใส่ค่า PID แบบ Manual ลงไปให้ค่าการควบคุมที่ได้มีเสถียรภาพดีที่สุดครับ