简述常规PID控制的基本原理,并说明PID控制器的参数Kp,Ti,Td对控制质量各什么影响?
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,“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
双回路PID控制原理是什么急,好心人帮帮忙!
双回路pid的原理
当输入信号和反馈信号通过比较器进行比较后,把偏差信号已输入的形式给放大器(就是传统意义的p)。经过放大器后,信号就进入了双闭环的内环,经过内环的积分环节(即就是i)后,把信号通过反馈传感器传输到比较器,这样就完成了内环的稳定调节。但内环的输入在经过被控对象后,输出的信号人又较小的误差时,可以通过外环的传感器再一次将系统的误差调节过来,这样就是系统的稳定性有双重保证。
一般的控制系统中,一个系统必须的元素:控制器,执行器,被控对象,传感器
如果直流电机调速,那就要求有实际的经验后,要严格控制pid三个参数的计算。
希望对你有帮助!
PID控制器原理是什么·
PID控制方式的具体流程是计算误差和温度的变化速度进行PID计算,先以P参数和误差计算出基础输出量,在根据误差的累积值和I参数计算出修正量,最终找出控制点和温度设定点之间的平衡状态,最后在通过温度的变化速率与D参数控制温度的变化速度以防止温度的剧烈变化。进行整定时先进行P调节,使I和D作用无效,观察温度变化曲线,若变化曲线多次出现波形则应该放大比例(P)参数,若变化曲线非常平缓,则应该缩小比例(P)参数。比例(P)参数设定好后,设定积分(I)参数,积分(I)正好与P参数相反,曲线平缓则需要放大积分(I),出现多次波形则需要缩小积分(I)。比例(P)和积分(I)都设定好以后设定微分(D)参数,微分(D)参数与比例(P)参数的设定方法是一样的。
pid控制原理在现实生活中是如何运用的
在生活中?
看场合应用,PID是由比例、微分、积分三个部分组成的,在实际应用中经常只使用其中的一项或者两项,如P、PI、PD、PID等。就可以达到控制要求...PLC编程指令里都会有PID这个功能指令...至于P,I,D 数值的确定要在现场的多次调试确定...
比例控制(P):
比例控制是最常用的控制手段之一,比方说我们控制一个加热器的恒温100度,当开始加热时,离目标温度相差比较远,这时我们通常会加大加热,使温度快速上升,当温度超过100度时,我们则关闭输出,通常我们会使用这样一个函数
e(t) = SP – y(t);
u(t) = e(t)*P
SP——设定值
e(t)——误差值
y(t)——反馈值
u(t)——输出值
P——比例系数
滞后性不是很大的控制对象使用比例控制方式就可以满足控制要求,但很多被控对象中因为有滞后性。
也就是如果设定温度是200度,当采用比例方式控制时,如果P选择比较大,则会出现当温度达到200度输出为0后,温度仍然会止不住的向上爬升,比方说升至230度,当温度超过200度太多后又开始回落,尽管这时输出开始出力加热,但温度仍然会向下跌落一定的温度才会止跌回升,比方说降至170度,最后整个系统会稳定在一定的范围内进行振荡。
如果这个振荡的幅度是允许的比方说家用电器的控制,那则可以选用比例控制.
比例积分控制(PI):
积分的存在是针对比例控制要不就是有差值要不就是振荡的这种特点提出的改进,它常与比例一块进行控制,也就是PI控制。
其公式有很多种,但大多差别不大,标准公式如下:
u(t) = Kp*e(t) + Ki∑e(t) +u0
u(t)——输出
Kp——比例放大系数
Ki——积分放大系数
e(t)——误差
u0——控制量基准值(基础偏差)
大家可以看到积分项是一个历史误差的累积值,如果光用比例控制时,我们知道要不就是达不到设定值要不就是振荡,在使用了积分项后就可以解决达不到设定值的静态误差问题,比方说一个控制中使用了PI控制后,如果存在静态误差,输出始终达不到设定值,这时积分项的误差累积值会越来越大,这个累积值乘上Ki后会在输出的比重中越占越多,使输出u(t)越来越大,最终达到消除静态误差的目的。
PI两个结合使用的情况下,我们的调整方式如下:
1、先将I值设为0,将P值放至比较大,当出现稳定振荡时,我们再减小P值直到P值不振荡或者振荡很小为止(术语叫临界振荡状态),在有些情况下,我们还可以在些P值的基础上再加大一点。
2、加大I值,直到输出达到设定值为止。
3、等系统冷却后,再重上电,看看系统的超调是否过大,加热速度是否太慢。
通过上面的这个调试过程,我们可以看到P值主要可以用来调整系统的响应速度,但太大会增大超调量和稳定时间;而I值主要用来减小静态误差。
PID控制:
因为PI系统中的I的存在会使整个控制系统的响应速度受到影响,为了解决这个问题,我们在控制中增加了D微分项,微分项主要用来解决系统的响应速度问题,其完整的公式如下:
u(t) = Kp*e(t) + Ki∑e(t) + Kd[e(t) – e(t-1)]+u0
在PID的调试过程中,我们应注意以下步骤:
1、 关闭I和D,也就是设为0.加大P,使其产生振荡;
2、 减小P,找到临界振荡点;
3、 加大I,使其达到目标值;
重新上电看超调、振荡和稳定时间是否吻合要求;
5、 针对超调和振荡的情况适当的增加一些微分项;
6、 注意所有调试均应在最大争载的情况下调试,这样才能保证调试完的结果可以在全工作范围内均有效;
PID控制的原理是什么
简单来说,P是对系统进行比例调节(自己要用Matlab做实验),I是积分环节是调节系统的稳定性的,使其尽量小振荡或者不振荡。D是微分环节,是可以提高系统的响应输出时间。
PID控制的原理是什么、pid控制原理,就介绍到这里啦!感谢大家的阅读!希望能够对大家有所帮助!