ในการควบคุมระบบ Servo-Pneumatics ปัญหาที่พบบ่อยที่สุดคือความหนืดและความยืดหยุ่นของอากาศ (Air Compressibility) การปรับค่า PID Control จึงเป็นหัวใจสำคัญเพื่อให้ได้ความแม่นยำระดับไมโครเมตร บทความนี้จะเจาะลึกเทคนิคการปรับจูนเพื่อให้ระบบของคุณทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบ
ทำความเข้าใจบทความ PID ในระบบ Servo-Pneumatics
เนื่องจากอากาศมีความยืดหยุ่นสูง การใช้ค่า PID แบบมาตรฐานอาจทำให้เกิดการสั่น (Oscillation) เราจึงต้องปรับจูนโดยคำนึงถึงปัจจัยเฉพาะตัวดังนี้:
1. Proportional Gain (P) - ความเร็วในการตอบสนอง
เริ่มจากค่า P ต่ำๆ แล้วค่อยๆ เพิ่มจนกระทั่ง Cylinder เริ่มเคลื่อนที่เข้าหาเป้าหมายได้เร็วขึ้น แต่ต้องระวังไม่ให้เกิดการกระแทกแรงเกินไปในตอนท้าย
2. Integral Gain (I) - การกำจัด Steady-state Error
ในระบบลม ค่า I มีความสำคัญมากในการเอาชนะแรงเสียดทาน (Friction) ของซีลยาง เพื่อให้ลูกสูบหยุดในตำแหน่งที่ถูกต้องพอดี (Zero Error)
3. Derivative Gain (D) - การลดการสั่นสะเทือน
ค่า D เปรียบเสมือนเบรก ช่วยลดแรงเฉื่อยของลูกสูบก่อนถึงจุดหมาย ป้องกันการ Over-shoot ในระบบที่มีความเร็วสูง
ขั้นตอนการปรับจูนเพื่อความแม่นยำสูงสุด (Step-by-Step)
- Step 1: ปิดค่า I และ D ให้เป็น 0 แล้วค่อยๆ เพิ่มค่า P จนระบบเริ่มสั่นเล็กน้อย
- Step 2: เพิ่มค่า D เพื่อลดอาการสั่นและทำให้การหยุดนิ่งขึ้น
- Step 3: ใส่ค่า I เพียงเล็กน้อยเพื่อเก็บรายละเอียดระยะห่างสุดท้ายให้ตรงเป้าหมาย
Pro Tip: สำหรับ Servo-Pneumatics การใช้ Pressure Feedforward ร่วมกับ PID จะช่วยให้การตอบสนองดีขึ้นกว่าการใช้ PID เพียงอย่างเดียวถึง 30%
สรุป
การปรับค่า PID ใน Servo-Pneumatics ไม่ใช่แค่เรื่องของตัวเลข แต่คือการรักษาสมดุลระหว่างแรงดันลมและแรงเสียดทาน หากปรับจูนได้แม่นยำ คุณจะลดเวลา Cycle Time และเพิ่มคุณภาพการผลิตได้อย่างมหาศาล
Servo Pneumatics, PID Tuning, Automation, Control System, Industrial Engineering, Precision Control
