pid简介及试凑法调节

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1、所谓 PID 指的是 Proportion-Integral-Differential。 翻译成中文是比例-积分-微分。 记住两句话: 1、PID 是经典控制(使用年代久远) 2、PID 是误差控制() 对液压泵转速进行控制还要: 1、变频器-作为电机驱动;2、差动变压器-作为输出反馈。 PID 怎么对误差控制,听我细细道来: 所谓“误差”就是命令与输出的差值。比如你希望控制液压泵转速为 1500 转(“命 令电压”=6V),而事实上控制液压泵转速只有 1000 转(“输出电压”=4V),则 误差: e=500 转(对应电压 2V)。如果泵实际转速为 2000 转,则误差 e=-500 转(注

2、意正负号)。 该误差值送到 PID 控制器,作为 PID 控制器的输入。PID 控制器的输出为:误 差乘比例系数 Kp+Ki*误差积分+Kd*误差微分。 Kp*e + Ki*edt + Kd*(de/dt) (式中的 t 为时间,即对时间积分、微分) 上式为三项求和(希望你能看懂),PID 结果后送入电机变频器或驱动器。 从上式看出,如果没有误差,即 e=0,则 Kp*e=0;Kd*(de/dt)=0;而 Ki*edt 不一定为 0。三项之和不一定为 0。 总之,如果“误差”存在,PID 就会对变频器作调整,直到误差=0。 评价一个控制系统是否优越,有三个指标:快、稳、准。 所谓快,就是要使压

3、力能快速地达到“命令值”(不知道你的系统要求多少时间) 所谓稳,就是要压力稳定不波动或波动量小(不知道你的系统允许多大波动) 所谓准,就是要求“命令值”与“输出值”之间的误差 e 小(不知道你的系统允许多 大误差) 对于你的系统来说,要求“快”的话,可以增大 Kp、Ki 值 要求“准”的话,可以增大 Ki 值 要求“稳”的话,可以增大 Kd 值,可以减少压力波动 仔细分析可以得知:这三个指标是相互矛盾的。 如果太“快”,可能导致不“稳”; 如果太“稳”,可能导致不“快”; 只要系统稳定且存在积分 Ki,该系统在静态是没有误差的(会存在动态误差); 所谓动态误差, 指当“命令值”不为恒值时, “

4、输出值”跟不上“命令值”而存在的误差。 不管是谁设计的、再好的系统都存在动态误差,动态误差体现的是系统的跟踪特 性,比如说,有的音响功放对高频声音不敏感,就说明功放跟踪性能不好。 调整 PID 参数有两种方法:1、仿真法;2、“试凑法” 仿真法我想你是不会的,介绍一下“试凑法” “试凑法”设置 PID 参数的建议步骤: 1、把 Ki 与 Kd 设为 0,不要积分与微分; 2、把 Kp 值从 0 开始慢慢增大,观察压力的反应速度是否在你的要求内; 3、当压力的反应速度达到你的要求,停止增大 Kp 值; 4、在该 Kp 值的基础上减少 10%; 5、把 Ki 值从 0 开始慢慢增大; 6、当压力开

5、始波动,停止增大 Ki 值; 7、在该 Ki 值的基础上减少 10%; 8、把 Kd 值从 0 开始慢慢增大,观察压力的反应速度是否在你的要求内 说明凑试法确定 PID 参数的步骤? (1)首先只整定比例部分。将比例系数由小变大,并观察相应的系统 响应,直到得到反应快,超调小的响应曲线。 (1 分) (2)如果在比例调节的基础上系统的静差不能满足设计要求,则需加入 积分环节。整定时首先置积分时间 TI 为一较大值,并将经第一步整定 得到的比例系数略为缩小(如缩小为原值的0.8倍), 然后减小积分时间, 使在保持系统良好动态性能的情况下,静差得到消除。 (1.5 分) (3)若使用比例积分调节器消除了静差,但动态过程经反复调整仍不 能满意,则可加入微分环节,构成比例积分微分调节器。在整定时, 可先置微分时间 TD 为零。在第二步整定的基础上,增大 TD,同时 相应地改变比例系数和积分时间,逐步凑试,以获得满意的调节效果 和控制参数。 (1.5 分)

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