آرایش مواد مزوپروس TiO2-SiO2 با قطر تخلخل BJH در بازه 12-15 نانومتر توسط روش سنتز هیدروترمال تک­مرحله­ای تولید و بررسی شده است. در این روش، تترا اتوکسی­سیلان(TEOS) و تیتانیوم تترا ایزوپروپوکساید (TTIP) در محلول اسیدی برای تشکیل پیش­مواد SiO2 و TiO2با P123 (نمونه) و هگزان به عنوان حلال در حضور آمونیوم فلوراید مورد استفاده قرار گرفته است.در این پژوهش، اثر دماهای مختلف هیدروترمال (70-130 درجه سانتی گراد) برروی ساختار متخلخل و بازدهی موادسنتزی بررسی شده است. مواد سنتزی با پراکنش پرتوایکس کوچک­زاویه (SAXS)، آزمایش جذب-واجذب N2، پراش پرتوایکس (XRD)، طیف­سنجی پرتوایکس (XPS) و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM) آنالیز و شناسایی شده­اند. روش حاضر می­تواند ساختار مزوپروس آرایش­یافته را با اندازه تخلخل یکنواخت 12-15 نانومتر و سطح ویژه بالا به روش SBET بیش از m2/g431 تولید کرد. اکتیویته فتوولتاییک نمونه­ها توسط خوردگی MB تحت تابش نور فرابنفش ارزیابی شود و نتایج حاکی از این بود که ساختار موادمتخلخل دارای بازدهی فتوولتاییک بالاتری نسبت به تیتانیا p25 دارد. همچنین نتایج نشان داد که سنتز مواد از طریق دمای بالاتر 130 درجه سانتی گراد هیدروترمال باعث افزایش اکتیویته فتوولتاییک و تخلخل­های باز بیشتر در مقایسه با روش هیدروترمال در دمای 70درجه سانتی گراد به دلیل تشکیل سریعتر فاز آناتاز بوده است.

بهترین مثال برای روشن شدن این قضیه کنترل دمای یک هیتر می باشد که در پروتیوس هم این هیتر برای شبیه سازی وجود دارد. همانطور که می دانیم وقتی که ما هیتر را روشن می کنیم عوامل زیادی در دمای آن نقش دارند مثلا هیتر در فضای باز قرار دارد یا در فضای بسته و یا اینکه اندازه ابعاد اتاق چقدر است و ... خلاصه وقتی ما سیگنالی به هیتر اعمال می کنیم دما کم کم شروع به بالا رفتن می کند بعد از مدتی دیگه با اعمال تعدادی پالس مشخص دما به صورت تناسبی بالا نمی رود و می بینیم که دما به طور چشمگیری خود به خود بالا می رود و کنترل آن از دست ما خارج می شود. این مسئله را می توانید در پروتیوس به صورت عملی اجرا کنید که من آن را به صورت فایل جداگانه در پوشه Test_heter گذاشتم. می بینیم که کلیک کردن بر روی Button دمای هیتر بالا می رود شما چند کلیک که انجام بدهید دما سریع بالا می رود و دیگه قابل کنترل نیست و خود به خود بالا می رود. (حتما اجرا کنید تا به نقش مهم کنترلر PID پی ببرید)

حالا نقش کنترل کننده PID چیست؟

کنترل PID از حاصل جمع سه کنترل کننده تناسبی، انتگرالی، مشتق گیر، تشکیل شده است به عنوان مثال ما می خواهیم دمای هیتر را روی 50 درجه سانتیگراد تثبیت کنیم پس مقدار مطلوب ما یا همان Set Point برابر با SP=50 می باشد.

اگر ما سیگنالی به هیتر اعمال کنیم و دمای هیتر 50 درجه شود یعنی اینکه سیگنال خطا برابر با صفر شده پس فقط کنترل کننده تناسبی وارد عمل می شود و پروسه را کنترل می کند و قسمت انتگرالی و مشتق گیری ما مقدار صفر را خواهند داشت. OUT=P+0+0

اگر دمای اندازه گیری شده بیشتر یا کمتر از مقدار SP شود آنگاه کنترل کننده انتگرالی و مشتق گیر وارد عمل خواهند شد تا پروسه را به مقدار مطلوب برسانند. OUT=P+I+D وقتی این دو کنترل کننده وارد عمل خواهند شد که ما سیگنال خطا داشته باشیم (صفر نباشد) آنگاه قسمت انتگرالی از سیگنال خطا انتگرال می گیرد و قسمت مشتق گیر هم از سیگنال خطا مشتق می گیرد که حاصل جمع این سه خروجی PID ما می باشد.

تا اینجا مسئله روشن شده که کنترل PID چه کاربرد مهمی در پروسه ها مخصوصا پروسه های غیر قابل پیش بینی دارد. PID با استفاده خطا های قبلی و خطا های حال، آینده را پیش بینی کرده و تدابیری برای کنترل هر چه بهتر سیستم ایجاد می کند.