PID控制器簡介

2021-08-16 15:54:04 字數 854 閱讀 3690

pid調節--基於誤差來消除誤差;

可以認為是--誤差的過去(i),現在(p),未來(變化趨勢)d的加權和;

pid控制器就是根據系統的誤差,利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的。

pid控制的不足

1. 在實際工業生產過程往往具有非線性、時變不確定,難以建立精確的數學模型,常規的pid控制器不能達到理想的控制效果;

2. 在實際生產現場中,由於受到引數整定方法煩雜的困擾,常規pid控制器引數往往整定不良、效果欠佳,對執行工況的適應能力很差。

位置式pid

u(k)為輸出  kp為比例係數,e(k)為當前誤差,e(j)為以前各次的誤差,ki為積分係數,kd為微分係數;

位置式pid:當前的輸出與過去的各個狀態都有關,計算時需要對誤差進行累加;控制器的輸出對應的是執行機構的實際位置;位置式pid控制的輸出與整個過去的狀態有關,用到了誤差的累加值,累積誤差相對更大;

增量式pid

δe(k)=e(k)-e(k-1) 

①算式中不需要累加。控制增量δu(k)的確定僅與最近3次的取樣值有關,容易通過加權處理獲得比較好的控制效果;

②計算機每次只輸出控制增量,即對應執行機構位置的變化量,故機器發生故障時影響範圍小、不會嚴重影響生產過程;

③手動—自動切換時衝擊小。當控制從手動向自動切換時,可以作到無擾動切換。

增量式pid控制輸出的是控制量增量,並無積分作用,因此該方法適用於執行機構帶積分部件的物件,如步進電機等,而位置式pid適用於執行機構不帶積分部件的物件,如電液伺服閥。

由於增量式pid輸出的是控制量增量,如果計算機出現故障,誤動作影響較小,而執行機構本身有記憶功能,可仍保持原位,不會嚴重影響系統的工作,而位置式的輸出直接對應物件的輸出,因此對系統影響較大;

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