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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
) U4 Y! x9 O0 l" B1 K反馈。比如控制一个电机的转速,
; @% ]$ j# o4 N8 ]# E5 f& l* I就得有一个测量转速的传感器,( R4 R! V! `* M! S7 V% U
并将结果反馈到控制路线" {/ Z# }2 j: h- r' [8 R' ]6 K
上,下面也将以转速控制为例。
7 F: y. b2 M. \( ]8 V- F2,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2 l, M$ S3 H* Z. b5 x, k
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 d$ B5 K: f. H
P控制,将+ h9 A8 I) S/ T5 d7 [
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; m X2 M' Z/ F
最简单的闭环控制算法。
% A' Y! `' F& i# E- Y3,比例(P)、 积分(1)、 微分(D)控制算法各有作用:) J& K2 G4 ]5 Q3 s
比例,反应系统的基本(当前)偏差7 `5 \9 b, v- q
e(t),系數大,可以加快调节,减小误差,但过9 w& x) h1 e/ X0 o: \
大的比例使系统稳定性下降,甚至造成系统不稳定:) j- f& X* r; C% ]2 L+ O
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
. l9 t9 T1 ~* |% D调节就进行,直至无误差;9 ~+ @/ z& u% L" Z
微分,反映系统偏差信号的变化率
5 {0 }- a M% ge(t)-e(t-1),具有预见性,能预见偏差变化的趋势,
9 g9 _* K7 {4 o/ S8 _4 V* [: y产生超前的控制作用,6 I; E; U/ Q7 b4 | `' O7 `4 t% c/ ?- ]
在偏差还没有形成之前,
8 I. G1 M# |+ y+ D已被微分调节作用消除,
3 k0 O& p* P+ o) v6 K: B/ ^因此可以改善系统
7 E) h% `( |( S5 f) |! J0 g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。! S( X) J8 i0 U
积分和微分都不能单独起作用,必须与比例控制配合。
3 e& Y0 I$ R7 g' b4,控制器的P,I,D 项选择。% b& _8 \" Z+ o; r/ w6 u
下面将常用的各种控制规律的控制特点简单归纳一下:) H X% e4 M( \2 k- {3 o. H0 _
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; C8 \3 X8 A4 t! |
快,但不能很好稳定在一个理 想的数值,! f. Z$ a8 K' F j4 ^+ O4 u
不良的结果是虽较能有效的克服扰动的影响,3 _ R3 _8 D8 c
但有; _# f( s8 Z, d7 T$ E5 K2 |# m
余差出现。它适用 于控制通道滞后较小、
$ B6 M0 E0 R5 i j2 f负荷变化不大、控制要求不高、 被控参 数允许在一
- H' D* v; V( c; Z7 s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、* `$ [, A" i0 W0 a8 I
热水池水位控制:油泵房中
4 b: S4 z: M/ y# d) X* g间油罐油位控制等。
8 h$ v3 J* y" A9 J* l* ]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。
; I4 c; p4 w4 e8 q积分能在比例的基础上消除余差,
1 N6 f2 h; L' \$ `. p它适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、 被控 参数不
- l: _7 H1 S2 n, R% s; @/ i
% P& r5 [" Y3 T5 I. |, Q+ O/ }. g! y. K: Y- z$ {
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