控制理論 PID抗積分飽和控制

2021-10-05 21:24:22 字數 677 閱讀 5272

當系統輸入達到極限值而控制器的積分器仍未停止積分時,積分器會繼續增加,但是輸出無法反映到系統輸入上,而過高的積分器狀態又會使系統的瞬態響應效能下降,從而整個系統的超調增大,調整時間延長。

積分飽和問題來自包含積分的控制器,如pid控制器、pi控制器,而且系統中包含**輸出限幅(saturation)。**簡單來講就是控制器的輸出超過了系統的限制,但是積分器還沒有停止工作,只有當誤差的符號改變之後才會停止減小。而此時積分器的輸出已經達到乙個高點,所以會導致動態效能地下降。

系統框圖如下:

既然這個問題是來自積分器,那麼自然地可以想到,當控制器輸出達到限幅值時,減小積分器的控制效果或者直接置零。如

(i fif

if|u|>uma

xu_umax​,ki=

0k_i =0

ki​=0)

比較好的控制方法是增加一條反饋,一旦控制超過限幅值,積分器附近的反饋迴路被啟用,使得控制器的積分輸出保持在乙個比較小的值。

抗積分飽和 PID

所謂的積分飽和現象是指如果系統存在乙個方向的偏差,pid 控制器的輸出由於積分作用的不斷累加而加大,從而導致執行機構達到極限位置,若控制器輸出 u k 繼續增大,執行器開度不可能再增大,此時計算機輸出控制量超出了正常執行範圍而進入飽和區。一旦系統出現反向偏差,u k 逐漸從飽和區退出。進入飽和區越深...

e的負jwt次方怎麼積分 pid抗飽和積分

上文介紹了pid在理想情況下的工作原理,接下來是對實際中使用積分器的展開 actuator 機器的一部分 我們知道常量的誤差值在經過積分器的作用會成為乙個遞增的函式,也就是說,給裝置的指令 command 的轉速會不斷增加。但是我們知道,現實中的電機轉速是有限的,在裝置指令增加到一定的轉速時,電機的...

模糊PID控制(理論 simulink)

經典pid控制原理簡單,使用方便,適應性強的特點,但是缺點是精度低 抗干擾能力差等,因此為了改善pid效果,我們希望pid的引數不是固定不變的,而是根據當前的系統狀態實時調整pid引數,於是就產生了很多自適應調參的方法,其中之一就是模糊pid控制方法。模糊pid控制方法 以誤差e 和誤差變化率ec ...