25.9 : تفسير مجال الوقت والتردد للتحكم في الطور والتقدم

تُستخدم وحدات التحكم في الطور عادةً في أنظمة التحكم المختلفة لتعزيز سرعة الاستجابة والاستقرار. يوفر ضبط السطوع على شاشة التلفزيون مثالاً عمليًا للتحكم في الطور. عند تحسين التباين، يتم استخدام وحدة تحكم في الطور. من الناحية الرياضية، يتم تحديد التحكم في الطور عندما يكون المعامل الأول أصغر من المعامل الثاني.

يضمن تصميم التحكم في الطور وضع الأقطاب والأصفار بشكل استراتيجي لتحقيق التوازن بين خطأ الحالة المستقرة واستقرار النظام. يؤدي وضع الصفر أقرب إلى الأصل إلى تحسين سرعة استجابة النظام ووقت الاستقرار ولكنه قد يزيد من الحد الأقصى للتجاوز. وعلى العكس من ذلك، فإن وضع القطب بعيدًا يمكن أن يقلل من التجاوز ولكنه قد يبطئ الاستجابة ويطيل وقت الاستقرار. وبالتالي، فإن الضبط الدقيق ضروري لتحسين أداء النظام.

عند التنفيذ الصحيح، يعمل التحكم في تقدم الطور على تعزيز التخميد وتحسين سرعة الاستجابة وأوقات الاستقرار دون التأثير على خطأ الحالة المستقرة. ويتم تحقيق ذلك من خلال إدخال تحول طور إيجابي في النظام، وهو أمر مفيد بشكل خاص في البيئات الديناميكية حيث تكون هناك حاجة إلى تعديلات سريعة ومستقرة.

في مجال التردد، يبدأ تصميم التحكم في تقدم الطور بإنشاء مخطط بود للعملية غير المعوضة ويعطى بواسطة،

وفر هذا الرسم البياني تمثيلًا مرئيًا لاستجابة التردد للنظام. يتيح تقدير قيمة الطور القصوى حساب المعلم "أ". بعد تحديد "أ"، تكون الخطوة التالية هي تحديد "ز"، الثابت الزمني، الذي يكمل عملية التصميم.

يساعد وضع الترددات الزاوية بشكل استراتيجي في تحقيق هامش الطور المطلوب، مما يضمن أن النظام يحافظ على الاستقرار ويلبي مواصفات الأداء. بمجرد استيفاء هذه المواصفات، يتم إنشاء دالة نقل وحدة التحكم، مما يوفر تمثيلًا رياضيًا للتحكم في تقدم الطور.

من خلال التصميم والضبط الدقيق، يمكن للتحكم في طور الرصاص أن يعزز أداء النظام بشكل كبير، مما يوفر سرعة واستقرارًا محسنين في التطبيقات مثل ضبط سطوع التلفزيون وغيرها من الأنظمة التي تتطلب التحكم الدقيق في الاستجابات الديناميكية.