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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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x
PID增量式算法
. Q* P  g( u: i5 O6 w% c离散化公式:* y& a6 b; ?! a9 P% l9 [( I  D
山(k)= u(k)- uU(k-1)
! a7 z$ K% T0 k6 q/ @1 l5 ]" @(u()=l(-1(-1)]Kie()+Kld[()-2(k-1)+e(k-2]6 y7 t& A) |; j5 u1 H; t' {7 ^8 _6 w
进一步可以改写成* w- Q* x, \3 j$ ~$ b
(()=+()-Be(x-1)Ce(-2), w: X" Z3 W1 w# Q/ f  \* ?2 C5 S
对于增量式算法,可以选择的功能有+ {) \! x( o8 J" i
(1)滤波的选择1 C4 Y; x4 k0 s1 r
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2 g( y6 k! a* f* b
延迟的缓变量。* _' A( [1 S8 S$ ]9 [$ k& _
(2) 系统的动态过程加速
! P9 L! n/ k1 P! R  {% Z- Q- l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,, o1 o. k  H$ E+ m% _' F) `
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。) _. e" i9 W. C2 W/ c- g
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- ~  L8 c+ }# ^+ N1 Y- f, W8 u" G
避免了积分超调以及随之带来的振荡,4 j% h, y5 c1 L% f8 o" I
这显然是有利于控制的。但如果 被控量远未接近给定7 p  a0 f+ |0 p& f: m1 B! r
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。" }* u. D7 Z7 O
为了加快开始的动态过程,我们可以设定- -个偏差范围) j/ v7 P; @6 }& z7 D3 ~
v,当偏差|e(t)(<时, 即被控2 ?0 ]6 T4 w+ d0 z: ~9 {
量接近给定值时,就按正常规律调节,而当
% {6 W7 m4 `) x- l6 kle()>=时, 则不管比例作用为正或为负,都, C2 P& }4 ?3 ]9 _# k$ L
使它向有利于接近给定值的方向调整,即取其值为
3 k0 v6 D3 D' M0 Q# z/ P( Ql()-e(t-1)|,其符号与积分项一致。利用
5 H+ K6 G  k9 N9 c: ?这样的算法,可以加快控制的动态过程。
+ O# W7 j( |. A# m2 G- X4 a" v# F(3)PID增量算法的饱和作用及其抑制
4 \9 g* W, g4 O3 J- i$ [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
, w( g4 r# ]/ h& N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,
9 X8 C5 s8 L0 L$ J如果该值超过了执
8 o  L" X- g, L/ Y6 n4 y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,
. h$ U9 d5 r+ `% T3 n多余的部分将; s* h2 \* g  z6 R( c: B. o( O' F) A
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。
- n3 _/ I% z+ Q& I0 _! z( {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
6 Q# T" z: N- \) I! _分积累起来,而一旦可能时,再补充执行。
% c* j0 j6 I; O5 tPID位置算法
" b( H( U/ A* ?  g& D高散公式:
' _4 f8 ?1 [: Z! c, c, AU(k)=Kp"e(k) +Ki"' m% K0 r  y2 x/ O  G! H
之(街)
6 t3 l8 I& F, n9 l/ N+Kd'[e(k)-e(k-1]( n* j; G8 p1 s0 D$ J4 O
对于位置式算法,可以选择的功能有:/ D/ z5 w9 X/ c. \) `6 r" E* G* g
a.滤波:同上为-阶惯性滤波; A) k# A) h# L0 A. S
b.饱和作用抑制:
: A* A( h( ]* F' `1 M  ^  |
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. ?4 ?. G% Z5 n2 T" `
- v$ k. ^1 ~1 L
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