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1, PID是一个闭环控制算法。 因此要实现PID算法,必须在硬件.上具有闭环控制, 就是得有8 F" O+ o7 w0 V1 K7 T
反馈。比如控制一个电机的转速," y- d3 M* N% y" d4 Q
就得有一个测量转速的传感器,
- w5 |. U T$ d: Y+ g1 n并将结果反馈到控制路线6 R% B* D5 Q6 b* }6 J$ |, J
上,下面也将以转速控制为例。
" b) k& V3 ?- H5 w2 L O2,PID 是比例(P).积分()、微分(D)控制算法。但并不是必须同时具备这三种算法,也可以' o% |/ W& A& t# Y
是PD,PI,甚至只有P算法控制。我以前对于闭环控制的一-个最朴素的想法就只有# J1 _ u+ Z$ M9 o( l8 T
P控制,将
3 ^; s" ~6 N$ Z) G. R当前结果反馈回来,再与目标相减,为正的话,就减速,为负的话就加速。现在知道这只是
% e3 r$ x, g+ N) U# B" E. p. q最简单的闭环控制算法。- P( C0 L$ B& F! c7 v; A
3,比例(P)、 积分(1)、 微分(D)控制算法各有作用:6 g+ P# K/ Q/ d" }3 U
比例,反应系统的基本(当前)偏差# T! E2 J1 _; s6 K4 M5 G2 P& q
e(t),系數大,可以加快调节,减小误差,但过
0 a' g" j5 g; {' c3 H$ a0 h3 e大的比例使系统稳定性下降,甚至造成系统不稳定:
A3 k: n, g8 U积分,反应系统的累计偏差,使系统消除稳态误差,提高无差度,因为有误差,积分
& v$ I" c# g f$ q$ |, n4 e调节就进行,直至无误差;' {, {( H" `. `+ \( A
微分,反映系统偏差信号的变化率. A a* k6 D2 P1 Q% k$ p
e(t)-e(t-1),具有预见性,能预见偏差变化的趋势,
% `7 w# o& z+ _1 k产生超前的控制作用,
l( N% g/ h# ~ c* ~3 f! ]6 [在偏差还没有形成之前,
$ h& t m9 J- C: y' g已被微分调节作用消除, x: h7 R7 f. j8 {( H9 C! E
因此可以改善系统' n. O1 k7 r4 l& {- ]& m7 j" {5 ]" J
的动态性能。但是微分对噪声干扰有放大作用,加强微分对系统抗干扰不利。7 }. D: Z+ f( o2 M5 d
积分和微分都不能单独起作用,必须与比例控制配合。; ]) J, S H5 O
4,控制器的P,I,D 项选择。. Q( Q/ K; o! i! W
下面将常用的各种控制规律的控制特点简单归纳一下:
/ p2 V3 \0 N# {1、比例控制规律 P:采用P控制规律能较快地克服扰动的影响,它的作用于输出值较
$ E( ], y6 |0 t! J$ u z$ B5 ?0 J快,但不能很好稳定在一个理 想的数值,7 q8 G1 O1 t2 \3 p$ D J5 r" Y
不良的结果是虽较能有效的克服扰动的影响,( L9 V; i0 F/ m! A8 H
但有
/ Q& r; ~. R8 J1 S& G3 i余差出现。它适用 于控制通道滞后较小、 w( ^! @: s+ @
负荷变化不大、控制要求不高、 被控参 数允许在一
* m5 V6 L, m7 L定范围内有余差的场合。如: 金彪公用工程部下设的水泵房冷、( }& p7 ]6 S/ C' G! m8 u
热水池水位控制:油泵房中
& ? A7 d/ @' {间油罐油位控制等。0 L; [) j& f4 |% ~. k
2、比例积分控制规律(PI): 在工程中比例积分控制规律是应用最广泛的一-种控制规律。4 `& M* K; E% c
积分能在比例的基础上消除余差,
2 p" h6 u( e- b, J+ [0 f它适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、 被控 参数不4 z/ y8 [0 E m- L/ E# Q
3 z, J, i$ ]2 n: r+ f _
5 ~7 }# {9 Q' | |
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