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pid算法

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发表于 2020-1-16 09:26 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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PID增量式算法! ~2 P5 i3 w2 c; q6 ?
离散化公式:, }% T# O3 F! h" H3 e
山(k)= u(k)- uU(k-1); p4 V! O% j$ T( l
(u()=l(-1(-1)]Kie()+Kld[()-2(k-1)+e(k-2]2 Y; ~: F6 q: k) X# j8 F' |8 r" l& B$ b
进一步可以改写成! o3 A# e* x1 H
(()=+()-Be(x-1)Ce(-2)
  Z; X  }' y! F  |2 @. Z5 r& `对于增量式算法,可以选择的功能有, [% x5 o4 q! q4 H3 o
(1)滤波的选择
" f) z% a# [) r) G9 F* Q可以对输入加一一个前置滤波器,使得进入控制算法的给定值不突变,而是有- -定惯性! u. |$ n1 Q6 q" r0 O; K0 u& [; K1 }2 I- A
延迟的缓变量。8 h6 J) M* X6 ?" a$ [5 ~
(2) 系统的动态过程加速
% Q. b3 |& _! r! n  v) a2 v在增量式算法中,比例项与积分项的符号有以下关系:如果被控量继续偏离给定值,
$ j. _, K* V" ?- m/ m则这两项符号相同,而当被控量向给定值方向变化时,则这两项的符号相反。- d2 H; |$ E3 w4 {8 s- n3 a3 u
由于这一性质,当被控量接近给定值的时候,反号的比例作用阻碍了积分作用,因而
8 n/ n  ]6 |7 r4 {+ q避免了积分超调以及随之带来的振荡,; @! z" X4 u) t
这显然是有利于控制的。但如果 被控量远未接近给定7 H+ g) `2 R6 r, X7 m
值,仅刚开始向给定值变化时,由于比例和积分反向,将会减慢控制过程。# z. }2 a! e) j& Q7 `- P
为了加快开始的动态过程,我们可以设定- -个偏差范围: L+ I% D9 \# \9 K2 f: O+ w, F
v,当偏差|e(t)(<时, 即被控
3 O. [" g( u" p" R& i4 w量接近给定值时,就按正常规律调节,而当& m" P/ a$ V6 K* Z1 _* R
le()>=时, 则不管比例作用为正或为负,都$ \3 ?3 [0 Q* j7 s) l4 T
使它向有利于接近给定值的方向调整,即取其值为
2 X/ A1 P# Y6 @+ m3 ]l()-e(t-1)|,其符号与积分项一致。利用
- a) q7 q: n# h% Y这样的算法,可以加快控制的动态过程。
9 L6 @5 H2 }' S% _" |. E8 |5 }(3)PID增量算法的饱和作用及其抑制
2 F% C; h& T+ o+ d6 B. q1 F在PID增量算法中,由于执行元件本身是机械或物理的积分储存单元,如果给定值发
  S) r0 A; V4 q! |1 x; ^生突变时,由算法的比例部 分和微分部分计算出的控制增量可能比较大,+ k3 X7 C3 r) [7 X* B
如果该值超过了执
: z4 a& ]" q- _5 e, R% h行元件所允许的最大限度,那么实际 上执行的控制增量将时受到限制时的值,2 e# R2 }( B/ D- ]" q: {
多余的部分将
, L2 Q+ P; J8 W. Q丢失,将使系统的动态过程变长,因此,需要采取- -定的措施改善这种情况。; R- [3 p" t! K* ^. `
纠正这种缺陷的方法是采用积累补偿法,当超出执行机构的执行能力时,将其多余部
, L# ^8 r! @* Q5 s0 s分积累起来,而一旦可能时,再补充执行。
" o$ I; b& ?* @0 u) q: P9 c2 nPID位置算法
- c) K* c  H9 v, g0 i高散公式:
$ t: Q( q4 A% P3 jU(k)=Kp"e(k) +Ki"5 j9 {) E) x/ j2 Q4 {
之(街)) P, [) ]3 Z) _4 J7 Y9 `" H: q
+Kd'[e(k)-e(k-1]
* h1 o: F  c8 Z" c1 _对于位置式算法,可以选择的功能有:* p# r1 q  M5 d: _
a.滤波:同上为-阶惯性滤波* V9 L. [( J% ?5 L, B( U4 Y  Z9 X7 V
b.饱和作用抑制:
5 j4 d  P2 J& p* K3 R3 W
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" P2 L* B8 z$ E
# w# ?- }, m/ @( s0 B
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