25.2 : تصميم وحدة التحكم PD

في هندسة السيارات، غالبًا ما تستخدم أنظمة تعليق السيارات وحدات تحكم مشتقة تناسبية (PD) لتحسين الأداء. تُستخدم وحدات تحكم (PD) لضبط قوة التخميد استجابةً لظروف الطريق. تُظهر وحدة التحكم، التي تعمل كمضخم بمكسب ثابت، التحكم التناسبي، مع مخرج يعكس للمدخل بشكل مباشر.

يتطلب تصميم وحدة تحكم للبيانات المستمرة تحديد وربط مكونات مثل المضافات والمتكاملات، والتي تعد أساسية في وحدات التحكم التناسبية والتكاملية والمشتقة (PID). في نظام التحكم بالتغذية الراجعة، يوضح الرسم التخطيطي لوحدة التحكم PD عملية نموذج أولي من الدرجة الثانية يتم تحديدها بواسطة دالة نقل محددة. تتضمن وحدة التحكم التسلسلية، من نوع PD، ثوابت تناسبة ومشتقة في دالة النقل الخاصة بها، وبالتالي تعزيز استجابة النظام.

هناك طريقتان ممكنتان لإنشاء وحدة التحكم هذه في الدائرة الإلكترونية. تستخدم الطريقة الأولى مكبرين تشغيليين ولكنها تفتقر إلى التعديل المستقل لعناصر التحكم التناسبية والمشتقة. هذه الطريقة أبسط ولكنها أقل مرونة في الضبط الدقيق لأداء النظام. تسمح الطريقة الثانية بامعالجه المستقل لهذه الضوابط. من خلال اختيار قيمة أكبر للمقاومه في الدائرة، يعوض هذا التصميم عن التحكم الاشتقاقى العالى . يوفر هذا التعديل تحكمًا أكبر في قوة التخميد.

تعتبر داله نقل المسار الأمامي بالغة الأهمية في ترجمة الإشارات المدخلة إلى إشارات مخرجة. تعمل إضافة صفر عبر وحدة التحكم PD على مواجهة القطب، وبالتالي تعزيز الاستقرار وسرعة الاستجابة. تعمل هذه الإضافة بشكل فعال على تحسين الاستجابة المؤقتة للنظام من خلال تقليل وقت التجاوز والاستقرار. والنتيجة هي نظام تعليق أكثر استقرارًا واستجابة، وقادر على التكيف مع ظروف الطريق المتنوعة بدقة محسنة.