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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
6 A$ k0 J! e* J0 x# v反馈。比如控制一个电机的转速,/ p7 R# S: y1 {9 P9 d% o
就得有一个测量转速的传感器,4 T# K, k' j+ H$ @# |1 Z: H( H
并将结果反馈到控制路线$ M4 d& u" {4 }
上,下面也将以转速控制为例。
$ V0 F+ T8 T& i! x2,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 o0 N1 s: X- p$ g$ j! U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
W. O+ T, ]% b2 f6 N0 i5 f! jP控制,将
3 ?$ u! V( M$ Y" ~" M1 b/ F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
6 `0 l/ M4 H# O( R' K最简单的闭环控制算法。1 ?9 V8 F: [4 O R
3,比例(P)、 积分(1)、 微分(D)控制算法各有作用:7 e$ t' z" W d) j
比例,反应系统的基本(当前)偏差
' B' {& [* c) b/ b; C/ ^e(t),系數大,可以加快调节,减小误差,但过. S* Y, X, G/ I5 ~# K R, k
大的比例使系统稳定性下降,甚至造成系统不稳定:5 }: z& f# i4 \2 k1 P3 X
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6 H! y7 Z: t5 X' w: Z0 A; _
调节就进行,直至无误差;
$ P! I ~: n* v3 D微分,反映系统偏差信号的变化率
* z& X8 Z5 `8 `5 g" ge(t)-e(t-1),具有预见性,能预见偏差变化的趋势,5 C( \/ C$ P6 f2 }% O( I: y
产生超前的控制作用,
( c$ E# I0 z3 k" b/ u8 ]在偏差还没有形成之前,
# G0 [% g" P: I0 y- N已被微分调节作用消除,
- q$ A3 |+ x1 Z" m8 e1 W% Z因此可以改善系统
7 D0 l- {9 P D1 c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。( Q$ d# C% s- f) C3 Y( C" U
积分和微分都不能单独起作用,必须与比例控制配合。9 o @) R5 o. I! ^% v
4,控制器的P,I,D 项选择。
$ F0 H, ?! s+ F$ B, K% I下面将常用的各种控制规律的控制特点简单归纳一下:
8 C) Q$ C2 ~6 a' P, U( n% i% U1、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$ P: K- m' W; R- h" a
快,但不能很好稳定在一个理 想的数值,. [% Z& B8 Q1 B& n1 u8 _1 b2 b
不良的结果是虽较能有效的克服扰动的影响,4 a+ x$ u% W7 t9 I4 W3 O
但有+ w! [; L- o4 ?# q) {" y
余差出现。它适用 于控制通道滞后较小、
! W! U7 h, ~; o; a: {: `7 ^负荷变化不大、控制要求不高、 被控参 数允许在一
& D4 k, H1 h9 B# u& m- d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、; M* e5 L* T* R( d8 K& b, i' {
热水池水位控制:油泵房中
' c/ u- ~2 g/ }7 h; |" F间油罐油位控制等。
3 V# Z, w G" w. H9 N) w2、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 c9 Y# l" f! c' {) D7 I7 V7 b积分能在比例的基础上消除余差,
/ i4 E9 X8 Z! [ G* N% S它适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、 被控 参数不
# H) ` B* ?/ X+ J7 d! N' b0 P' K( ]0 h9 l
" ?: ]2 C+ c+ x) k6 @% \; g
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